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Title:
SEPARATING METHOD, CONCENTRATE, SEPARATING DEVICE AND USE THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/198261
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for at least partially separating at least two substances in a mixture, in particular for concentrating or purifying or refining the mixture, wherein each of the substances has a different boiling or evaporating temperature and melting or freezing temperature, comprising the steps of: controlling the temperature and/or changing the pressure of the mixture so that at least one of the substances is in a different state to at least the other substance, wherein the temperature control and/or pressure change step further comprises the steps of: putting the mixture into a housing, controlling the temperature of the mixture by contact with a heat exchanger device arranged in the housing while stirring the mixture, wherein during stirring the mixture is moved outward along the heat exchanger surfaces, and wherein force for the stirring is transferred from outside the housing to inside the housing in a contactless manner without an interruption in the housing. The invention also relates to a device, a concentrate and use therefor.

Inventors:
LANGHEINZ HUBERT (DE)
Application Number:
PCT/DE2017/100415
Publication Date:
November 23, 2017
Filing Date:
May 16, 2017
Export Citation:
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Assignee:
HUBERT LANGHEINZ KÄLTETECHNIK (DE)
International Classes:
C02F1/00; B01D1/00; B01D1/22; B01D9/00; B01F13/00; C02F1/10; C02F1/22; F25C1/12; C02F103/08; C02F103/32
Foreign References:
DE102013112829A12015-05-21
DE102012104429A12013-11-28
US3690116A1972-09-12
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ABACUS PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum zumindest teilweisen Trennen von mindestens zwei Stoffen eines Gemisches, insbesondere zum Konzentrieren oder Reinigen bzw. Veredeln des Gemisches, wobei jeder der Stoffe einen unterschiedlichen Siede- bzw. Verdampfungspunkt und Schmelz- bzw. Verfestigungspunkt aufweist, umfassend die Schritte:

Temperieren und/oder Druckverändern des Gemisches, sodass sich der Aggregatzustand eines der Stoffe von dem Aggregatzustand mindestens des anderen Stoffes unterscheidet, wobei das Temperieren und/oder Druckverändern weiter die Schritte umfasst:

Einfüllen des Gemisches in ein Gehäuse,

Temperieren des Gemisches mittels Kontaktieren einer in dem Gehäuse angeordneten Wärmetauschereinrichtung unter Rühren des Gemisches, wobei insbesondere beim Rühren das Gemisch entlang der Wärmetauscheroberflächen nach außen bewegt wird und wobei insbesondere eine Kraftübertragung für das Rühren von außerhalb des Gehäuses nach innen kontaktlos ohne Durchbruch durch das Gehäuse durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

in dem Behälter eine Druckveränderung vorgenommen wird, sodass die Aggregatszustandsänderung sowohl über eine Temperaturänderung als auch über eine Druckänderung bewirkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Stoffe, der sich in seinem Aggregatzustand von dem anderen Stoff oder den anderen Stoffen unterscheidet, von dem anderen Stoff oder den anderen Stoffen getrennt wird.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass

der Aggregatzustand in einem Bereich nahe um den Siedepunkt- /Verdampfungspunkt oder um den Schmelz-/Verfestigungspunkt bewirkt wird.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass

der abgetrennte Stoff zur Temperierung einem verbundenen und/oder verbindbaren System zugeführt wird.

6. Vorrichtung zum zumindest teilweisen Trennen von mindestens zwei Stoffen eines Gemisches, insbesondere zum Konzentrieren oder Reinigen bzw. Veredeln des Gemisches, wobei in mindestens einem Behälter das Gemisch aufgenommen ist und jeder der Stoffe des Gemisches einen unterschiedlichen Siede- bzw. Verdampfungspunkt und Schmelz- bzw. Verfestigungspunkt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5 vorgesehen sind, insbesondere dass die Mittel eine Wärmetauschereinrichtung zum Temperieren des Gemisches umfassen, welche insbesondere mehrere zueinander beabstandete und zumindest teilweise miteinander fluidisch verbundene Wärmetauscherplatten aufweist, wobei insbesondere für ein Rühren nach außen dazwischen Rührelemente vorgesehen sind, die über mindestens eine die Wärmetauscherplatten durchdringende Antriebseinheit antreibbar sind, wobei insbesondere für eine Kraftübertragung auf die Rührelemente über die Antriebseinheit von außerhalb des Gehäuses nach innen eine kontaktlose Kraftübertragungseinheit, insbesondere eine Magnetkopplung, vorgesehen ist, sodass im Bereich der Kraftübertragung das Gehäuse durchbruchsfrei ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

die Mittel mindestens eine Druckrelegungseinrichtung umfassen, sodass zum Ändern eines Aggregatzustandes eines von dem Gemisch zu trennenden Stoffes neben einer Temperierung eine Druckänderung vornehmbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel mindestens eine Trenneinrichtung zum Trennen des abzutrennenden Stoffes von dem Gemisch umfassen.

9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass

die Mittel eine Zuführeinrichtung des abgetrennten Stoffes zur Temperierung eines verbundenen und/oder verbindbaren Systems umfassen.

10. Konzentrat eines Gemisches, insbesondere ein konzentriertes oder gereinigtes bzw. veredeltes Gemisch, wobei jeder der Stoffe des Gemisches einen unterschiedlichen Siede- bzw. Verdampfungspunkt und Schmelz- bzw. Verfestigungspunkt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass

das Konzentrat nach einem Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5 und/oder einer Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 9 hergestellt ist.

11. Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5 und/oder einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 zur Meerwasserentsalzung, zur Wasserklärung, zur Getränkeherstellung, zum Kochen, Kühlen, und/oder zum Konzentrieren von Lebensmitteins, zum Herstellen von Eiswein oder Eisbier, Zum Reinigen von Gemischen, bei einer Kochvorrichtung, bei einer Kühlvorrichtung, bei der Fermentation, bei einem Weizenvortrag, bei der Herstellung von Sauerteig, bei der Herstellung von flüssiger Hefe, bei der Essigherstellung, bei der Herstellung von Apfelmus, in der Bauindustrie, bei der Flüssigbetonkühlung, bei der Gebäudeklimatisierung, bei der Fisch- und Kleintiertötung, in der Medizin, bei der Fettverbrennung, bei Kühlakkus, bei der Gasveredelung, bei der Gasgewinnung aus Flüssigkeiten, bei der Herstellung von Kältemitteln, bei Kälteträgern für Kühlkreisläufe, für Wärmequellen bei Wärmepumpen, bei der Energiespeicherung, bei Riesenkühlakkus, bei BHKWs, bei der Herstellung von Kühleis, bei der Lebensmittelherstellung, in Bäckereien, in Metzgereien, in der Fischerei, in der Milchverarbeitung, bei der Knödelherstellung und/oder in Großküchen.

Description:
Trennverfahren, Konzentrat, Trennvorrichtung und Verwendung hierzu

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilweisen Trennen von mindestens zwei Stoffen eines Gemisches, insbesondere zum Konzentrieren oder Reinigen bzw. Veredeln des Gemisches, wobei jeder der Stoffe einen unterschiedlichen Siede- bzw. Verdampfungspunkt und Schmelz- bzw. Verfestigungspunkt aufweist, gemäß Anspruch 1.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Vorrichtung zum zumindest teilweisen Trennen von mindestens zwei Stoffen eines Gemisches, insbesondere zum Konzentrieren oder Reinigen bzw. Veredeln des Gemisches, wobei in mindestens einem Behälter das Gemisch aufgenommen ist und jeder der Stoffe des Gemisches einen unterschiedlichen Siede- bzw. Verdampfungspunkt und Schmelz- bzw. Verfestigungspunkt aufweist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Auch betrifft die Erfindung ein Konzentrat eines Gemisches, insbesondere ein konzentriertes oder gereinigtes bzw. veredeltes Gemisch, wobei jeder der Stoffe des Gemisches einen unterschiedlichen Siede- bzw. Verdampfungspunkt und Schmelz- bzw. Verfestigungspunkt aufweist, nach Anspruch 10. Zudem betrifft die Erfindung ein Konzentrat die Verwendung einer Kühlmassenherstellungsvorrichtung, insbesondere einer Bi- näreiserzeugungsvorrichtung zur Herstellung eines Konzentrats, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Weiter betrifft die Erfindung die Verwendung eines Verfahrens zur Meerwasserentsalzung, zur Wasserklärung, zur Getränkeherstellung, zum Kochen, Kühlen, und/oder zum Konzentrieren von Lebensmitteins, zum Herstellen von Eiswein, Zum Reinigen von Gemischen, bei einer Kochvorrichtung, bei einer Kühlvorrichtung, bei der Fermentation, bei einem Weizenvortrag, bei der Herstellung von Sauerteig, bei der Herstellung von flüssiger Hefe, bei der Essigherstellung, bei der Herstellung von Apfelmus, in der Bauindustrie, bei der Betonkühlung, bei der Gebäudeklimatisierung, bei der Fisch- und Kleintiertötung, in der Medizin, bei der Fettverbrennung, bei Kühlakkus, bei der Gasveredelung, bei der Gasgewinnung aus Flüssigkeiten, bei der Herstellung von Kältemitteln, bei Kälteträgern für Kühlkreisläufe, für Wärmequellen bei Wärmepumpen, bei der Energiespeicherung, bei Riesenkühlakkus, bei BHKWs, bei der Herstellung von Kühleis, bei der Lebensmittelherstellung, in Bäckereien, in Metzgereien, in der Fischerei, in der Milchverarbeitung, bei der Knödelherstellung und/oder in Großküchen nach Anspruch 11.

Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen von Stoffen eines Gemisches sind allgemein bekannt. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind aufwendig ausgebildet.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, ein Konzentrat, eine Vorrichtung und ein Verwendung zu schaffen, bei denen eine effektivere Trennung von Stoffen eines Gemisches möglich ist.

Diese und weitere Aufgaben werden ausgehend von einem Verfahren gemäß Anspruch 1, einer Vorrichtung gemäß Anspruch 6, einem Konzentrat gemäß Anspruch 10 und einer Verwendung gemäß Anspruch 11 in Verbindung mit deren Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass bei einem Verfahren zum zumindest teilweisen Trennen von mindestens zwei Stoffen eines Gemisches, insbesondere zum Konzentrieren oder Reinigen bzw. Veredeln des Gemisches, wobei jeder der Stoffe einen unterschiedlichen Siede- bzw. Verdampfungspunkt und Schmelz- bzw. Verfestigungs- punkt aufweist, die Schritte umfasst sind: Temperieren und/oder Druckverändern des Gemisches, sodass sich der Aggregatzustand eines der Stoffe von dem Aggregatzustand mindestens des anderen Stoffes unterscheidet, wobei das Temperieren und/oder Druckverändern weiter die Schritte umfasst: Einfüllen des Gemisches in ein Gehäuse, Temperieren des Gemisches mittels Kontaktieren einer in dem Gehäuse angeordneten Wärmetauschereinrichtung unter Rühren des Gemisches, wobei insbesondere beim Rühren das Gemisch entlang der Wärmetauscheroberflächen nach außen bewegt wird und wobei insbesondere eine Kraftübertragung für das Rühren von außerhalb des Gehäuses nach innen kontaktlos ohne Durchbruch durch das Gehäuse durchgeführt wird.

Ein derartiges grundlegendes Verfahren istbeispielsweise unter dem Begriff Kryoextrak- tion oder ähnlich Frostdestillation bekannt. Bei einem derartigen Verfahren werden mittels Kälte Stoffe separiert oder eine Flüssigkeit, ein flüssiges Gemenge bzw. eine Lösung in ihrer Zusammensetzung gezielt verändert. Ein Mengenanteil eines einzelnen Stoffes friert ganz oder teilweise aus und kann anschließend von der Ausgangssubstanz physikalisch getrennt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses grundlegende Verfahren durch Kontaktierung des Gemenges oder Gemisches mit einer beliebigen Wärmetauscheroberfläche durchgeführt. Vorzugsweise kontaktiert das Gemenge oder Gemisch mehrere Wärmetauscheroberflächen. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Gemenge oder Gemisch unter Rühren desselben die Wärmetauscheroberflächen kontaktiert. Weiter bevorzugt erfolgt das Rühren kontinuierlich. In einer Ausführungform wird das Rühren bei Bildung einer Eisschicht an den Wärmetauscheroberflächen mit vorbestimmter Dicke unterbrochen. In einer Ausführungsform liegt das Gemenge als Flüssigkeit vor. In anderen Ausführungsformen sind andere Aggregatzustände vorgesehen. In einer Ausführungsform wird das Verfahren einstufige durchgeführt. In anderen Ausführungsformen wird ein mehrstufiges Kontaktieren, somit ein mehrstufiges Kühlen, durchgeführt.

Das Verfahren wird vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt. In einer Ausführungsform wird das Gemisch in einen Behälter bzw. eine Gehäuse gefüllt. In anderen Ausführungsformen ist das Verfahren auch ohne Einfüllen in einen Behälter oder ein Gehäuse ausführbar. Bei einem Einfüllen in einen Behälter ist die Temperierung und/oder die Druckregelung einfacher durchführbar.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass in dem Behälter eine Druckveränderung vorgenommen wird, sodass die Aggregatszustandsänderung sowohl über eine Temperaturänderung als auch über eine Druckänderung bewirkt wird. Unter Behälter lassen sich erfindungsgemäß Räume zusammenfassen, die verschließbar oder geschlossen bzw. verschlossen sind. Die Räume sind dazu ausgebildet, dass in dem Raum eine Temperierung und/oder eine Druckregelung ausführbar ist/sind.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass einer der Stoffe, der sich in seinem Aggregatzustand von dem anderen Stoff oder den anderen Stoffen unterscheidet, von dem anderen Stoff oder den anderen Stoffen getrennt wird.

Noch eine andere Ausführungsform sieht vor, dass der Aggregatzustand in einem Bereich nahe um den Siedepunkt- /Verdampfungspunkt oder um den Schmelz-/Verfestigungs- punkt bewirkt wird.

Zudem sieht eine Ausführungsform vor, dass der abgetrennte Stoff zur Temperierung einem verbundenen und/oder verbindbaren System zugeführt wird.

Die Erfindung schließt auch die technische Lehre ein, dass bei einer Vorrichtung zum zumindest teilweisen Trennen von mindestens zwei Stoffen eines Gemisches, insbesondere zum Konzentrieren oder Reinigen bzw. Veredeln des Gemisches, wobei in mindestens einem Behälter das Gemisch aufgenommen ist und jeder der Stoffe des Gemisches einen unterschiedlichen Siede- bzw. Verdampfungspunkt und Schmelz- bzw. Verfestigungs- punkt aufweist, vorgesehen ist, dass Mittel zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens vorgesehen sind, insbesondere dass die Mittel eine Wärmetauschereinrichtung zum Temperieren des Gemisches umfassen, welche insbesondere mehrere zueinander beabstandete und zumindest teilweise miteinander fluidisch verbundene Wärmetauscherplatten aufweist, wobei insbesondere für ein Rühren nach außen dazwischen Rührelemente vorgesehen sind, die über mindestens eine die Wärmetauscherplatten durchdringende Antriebseinheit antreibbar sind, wobei insbesondere für eine Kraftübertragung auf die Rührelemente über die Antriebseinheit von außerhalb des Gehäuses nach innen eine kontaktlose Kraftübertragungseinheit, insbesondere eine Magnetkopplung, vorgesehen ist, sodass im Bereich der Kraftübertragung das Gehäuse durchbruchs- frei ausgebildet ist.

Die Vorrichtung weist mindestens eine Wärmetauschereinrichtung auf. Die Wärmetauschereinrichtung kann beliebig ausgebildet sein. Die Wärmetauschereinrichtung weist Wärmetauscheroberflächen auf. Vorzugsweise sind diese plattenförmig ausgebildet. Andere Formen sind möglich. Das Kontaktieren des zu kühlenden Gemenges oder Gemisches erfolgt vorzugsweise unter Rühren. Das Rühren wird vorzugsweise permanent durchgeführt. In einer Ausführungsform wird das Rühren bei Bildung einer Eisschicht mit vorbestimmter Dicke unterbrochen. Hierzu ist ein entsprechender Sensor und/oder sind entsprechende Steuermittel vorgesehen. Vorzugsweise sind Rührmittel vorgesehen. In einer Ausführungsform erfolgt ein Antrieb ohne Durchbruch durch den Behälter, beispielsweise mittels Magnetkupplung.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mittel mindestens eine Druckrele- gungseinrichtung umfassen, sodass zum Ändern eines Aggregatzustandes eines von dem Gemisch zu trennenden Stoffes neben einer Temperierung eine Druckänderung vornehmbar ist.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mittel mindestens eine Trenneinrichtung zum Trennen des abzutrennenden Stoffes von dem Gemisch umfassen.

Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Mittel eine Zuführeinrichtung des abgetrennten Stoffes zur Temperierung eines verbundenen und/oder verbindbaren Systems umfassen.

Die Erfindung schließt weiter die technische Lehre ein, dass bei einem Konzentrat eines Gemisches, insbesondere bei einem konzentrierten oder gereinigten bzw. veredelten Gemisch, wobei jeder der Stoffe des Gemisches einen unterschiedlichen Siede- bzw. Verdampfungspunkt und Schmelz- bzw. Verfestigungspunkt aufweist, vorgesehen ist, dass das Konzentrat nach einem vorstehend beschriebenen Verfahren und/oder einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung hergestellt ist.

Die Erfindung schließt nicht zuletzt die technische Lehre ein, dass eine Verwendung eines vorstehend beschriebenen Verfahrens und/oder einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Meerwasserentsalzung, zur Wasserklärung, zur Getränkeherstellung, zum Kochen, Kühlen, und/oder zum Konzentrieren von Lebensmitteins, zum Herstellen von Eiswein, Zum Reinigen von Gemischen, bei einer Kochvorrichtung, bei einer Kühlvorrichtung, bei der Fermentation, bei einem Weizenvortrag, bei der Herstellung von Sauerteig, bei der Herstellung von flüssiger Hefe, bei der Essigherstellung, bei der Her- Stellung von Apfelmus, in der Bauindustrie, bei der Betonkühlung, bei der Gebäudeklimatisierung, bei der Fisch- und Kleintiertötung, in der Medizin, bei der Fettverbrennung, bei Kühlakkus, bei der Gasveredelung, bei der Gasgewinnung aus Flüssigkeiten, bei der Herstellung von Kältemitteln, bei Kälteträgern für Kühlkreisläufe, für Wärmequellen bei Wärmepumpen, bei der Energiespeicherung, bei Riesenkühlakkus, bei BHKWs, bei der Herstellung von Kühleis, bei der Lebensmittelherstellung, in Bäckereien, in Metzgereien, in der Fischerei, in der Milchverarbeitung, bei der Knödelherstellung und/oder in Großküchen vorgesehen ist.

In einer Ausführungsform ist das Verfahren ausgebildet zum zumindest teilweisen Trennen zumindest einer in einer Flüssigkeit gelösten festen der gasförmigen Komponente, insbesondere zum Konzentrieren einer flüssigen Lösung, umfassend die Schritte: Erzeugen eines Eisbreis, genauer einem Auskristallisieren eines Wasseranteils aus der flüssigen Lösung, Aussetzen des erzeugten Eisbreis, genauer der Wasserkristalle, in einer Umgebung mit einer Temperatur und/oder einem Druck, sodass in der Umgebung die Wasserkristalle schmelzen würden, somit die Umgebung im Bereich eines Schmelzpunktes eines Gemisches liegt, und zumindest teilweises Trennen eines sich beim Aussetzen in der Umgebung verfestigenden Teils des Eisbreis. Dabei kann die Komponente gasförmig, flüssig oder fest oder einer Mischung der unterschiedlichen Formen sein. In einer Ausführungsform ist eine Komponente in der Flüssigkeit, dem Feststoff oder dem Gas gelöst. In anderen Ausführungsformen sind mehrere Komponenten in der Flüssigkeit, dem Feststoffe oder dem Gas gelöst. Vorzugsweise ist eine Komponente in der Flüssigkeit, Feststoffe oder Gas gelöst. Die in der Flüssigkeit gelöste Komponente hat in einer Ausführungsform einen von der Flüssigkeit unterschiedlichen Gefrier- und/oder Schmelzpunkt oder Verdampfungs- und /oder Verflüssigungspunkt bei jeweils unterschiedlichem Druck oder Vakuum. Bei mehreren Komponenten weisen die mehreren Komponenten vorzugsweise jeweils einen Gefrier- und/oder Schmelzpunkt oder Verdampfungsund/oder Verflüssigungspunkt bei jeweils unterschiedlichem Druck oder Vakuum auf, der im Bereich der anderen Komponenten liegt und/oder der sich von dem Gefrier- und/oder Schmelzpunkt oder Verflüssigungs- und/oder Verdampfungspunkt bei jeweils unterschiedlichem Druck oder Vakuum der Flüssigkeit unterscheidet. Aus der Lösung von Komponente(n) und Flüssigkeit wird vorzugsweise ein Binäreis oder Eisbrei hergestellt. Dies erfolgt vorzugsweise in einem kontinuierlichen Eisbreierzeugungsverfahren. Dabei erfolgt das Eisbreierzeugungsverfahren in einer Ausführungsform wie folgt.

Bei dem Eisbreierzeugungsverfahren zur Herstellung einer fließfähigen, pumpfähigen temperierten, insbesondere gekühlten, Lösung bzw. auch Masse oder Kühlmasse, insbesondere zur Verwendung als und/oder für Lebensmittel und Nahrungsmittel aus der fließfähigen Lösung oder dem Gemisch, werden die folgenden Schritte durchgeführt: Einfüllen der fließfähigen Lösung bzw. des Gemisches in ein Gehäuse, Temperieren, insbesondere Kühlen oder Erhitzen bei gleichzeitigem oder zeitversetztem erhöhen oder herabsetzen des Drucks der fließfähigen Lösung bzw. des Gemisches, der Feststoffe oder des Gases oder der gemischten Grundmasse bzw. der bereits hergestellten Lösung oder Kühlmasse mittels Kontaktieren einer in dem Gehäuse angeordneten Wärmetauschereinrichtung oder allgemeiner einer Wärme- und/oder Kühleinrichtung unter Rühren, Bewegen insbesondere kontinuierliches Rühren, oder Bewegen der Lösung, Feststoffe oder der Gas bzw. der Grundmasse oder allgemein des Gemisches, um so die Masse oder das Gemisch, vorzugsweise den Eisbrei zu erzeugen und/oder das Auskristallisieren oder Ausgasen mindestens einer Komponente des Gemische zu erzeugen. Die Grundmasse oder die Lösung, allgemein das Gemisch, ist eine beliebige, fließfähige bzw. pumpfähige Masse. Die Lösung oder Grundmasse (Gemisch) kann fest, flüssig, zähflüssig, breiig, musig oder gasförmig oder eine Mischung oder dergleichen sein. Bevorzugt ist die Grundmasse oder Lösung ein Gemisch oder ein Gemenge aus Grund- oder Basiskomponente - vorzugsweise einem Grundfluid oder einer Grundflüssigkeit, allgemein Flüssigkeit - und einem oder mehreren Zusätzen oder einer Komponente oder mehreren Komponenten. Die Komponente ist in einer Ausführungsform in der Flüssigkeit bzw. allgemein dem Gemisch lösbar. Bevorzugt ist die Lösung ein binäres Fluid, beispielsweise wie eine Binäreissole, ein Getränk, Wein, Bier, Limonade, Saft und dergleichen. In einer Ausführungsform ist die Lösung oder Grundmasse (Gemisch) ein Mus, wie ein Apfelmus, eine Konfitüre oder dergleichen. Die Lösung oder Grundmasse (Gemisch) ist für den Einsatz als Lebensmittel, Nahrungsmittel und/oder als Zusatz für diese geeignet. In einer anderen Ausführungsform ist die Grundmasse eine Binäreissohle. In noch einer anderen Ausführungsform ist die Grundmasse oder die Lösung (Gemisch) eine Wasser-Zucker-Lösung. In noch einer anderen Ausführungsform ist die Grundmasse oder Lösung (Gemisch) eine Wasser-Salz-Zucker-Lösung oder eine andere Rezeptur. In einer anderen Form ist es ein Kraftstoff oder ein wasserhaltiges Gas. In einer anderen Ausführung ist es eine verschmutzte oder verunreinigte Flüssigkeit aus der bestimmte Stoffe (Komponenten) herausgetrennt werden sollen. In einer anderen Ausführungsform ist es ein Feststoff wie Kunststoffgranulat, Pulver oder Pellets aus dem Flüssige oder gasförmige Stoffe herausgetrennt werden sollen. Das Grundfluid oder der Grundstoff oder die Lösung (Gemisch) weist einen definierten oder gleitenden Schmelz- und/oder Gefrier-/Erstarrungspunkt oder Verdampfungs- oder Verflüssigungspunkt auf. Der Zusatz oder die Komponente ist so ausgebildet, dass diese den Schmelzpunkt und/oder den Gefrierpunkt oder Verdampfungs- oder Verflüssigungspunkt verändert, insbesondere derart, dass der Schmelzpunkt und/oder der Gefrierpunkt oder Verdampfungs- oder Verflüssigungspunkt herabgesetzt oder heraufgesetzt ist. Das Temperieren kann sowohl ein Kühlen, ein Erwärmen als auch beides, als auch eine Druckerhöhung oder Druckabsenkung umfassen. Die Konzentration des Zusatzes bzw. der Komponente in dem Grundfluid, des Stoffes oder der Lösung (Gemisch) ist beliebig eingestellt oder einstellbar bis hin zu einer Sättigung des Zusatzes in dem Grundfluid (Gemisch). Die Grundmasse oder Lösung (Gemisch) wird in einer Ausführungsform auf oder unter den Gefrierpunkt des Grundfluids oder der Flüssigkeit abgekühlt. Durch den Zusatz oder die Komponente gefriert die Grundmasse oder die Lösung bei der eingestellten Temperatur noch nicht. Die Grundmasse oder Lösung wird entsprechend derart heruntergekühlt, dass die Grundmasse oder Lösung in einer Ausführungsform als Kühlmasse oder Eisbrei, die weiterhin pumpfähig ist, verwendbar ist. Die Kühlmasse oder der Eisbrei ist insbesondere zur Kühlung und zur Beimengung des Zusatzes und/oder des Grundfluids in weiteren lebensmittelverarbeitenden Prozessen, wie bei der Fleischherstellung, der Teigherstellung, der Brotherstellung, der Süßwaren, insbesondere Backwarenherstellung und dergleichen einsetzbar ist. Bevorzugt ist das Verfahren zur Erzeugung einer konzentrierten Lösung einsetzbar. Das Grundfluid oder die Flüssigkeit ist in einer Ausführungsform Wasser, insbesondere lebensmittelechtes Wasser, das heißt Wasser, welches für die Lebensmittelherstellung einsetzbar ist. Der Zusatz oder die Komponenten ist bevorzugt ein lebensmittelechter Zusatz/ eine lebensmittelechte Komponente, das heißt ein Zusatz, der für die Lebensmittelherstellung einsetzbar ist. Ein anderes Grundfluid ist Milch. Noch ein anderes Grundfluid ist Saft oder dergleichen. Die Kühlmasse oder der Eisbrei wird aus der flüssigen Grundmasse (Gemisch) hergestellt. Hierzu wird das Grundfluid oder die Flüssigkeit mit einem vorbestimmten Prozentsatz an einem Zusatz oder einer Komponente hergestellt. Beispielsweise ist die Grundmasse eine Binäreissole. Entsprechend ist das Grundfluid Wasser und der Zusatz Salz. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Grundfluid Wasser und der Zusatz Zucker. In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Grundmasse um ein Getränk, vorzugsweise ein alkoholisches Getränk wie Wein, Bier oder dergleichen. Die Grundmasse wird bevorzugt als eine etwa 0,01 - 20%-ige Grundmasse, bevorzugt als eine etwa 0,1 - 4,5 %-ige Grundmasse und am meisten bevorzugt als eine etwa 0,5 - 2,5 %-ige Grundmasse gemischt. Entsprechendes gilt für eine Zuckerwasserlösung, eine alkoholisches Getränk und dergleichen. In einer Ausführungsform wird die Grundmasse oder die Lösung einem Behälter zugefügt oder direkt in dem Behälter gemischt, in welchem das Kühlen stattfindet. Der Behälter ist vorzugsweise zylindrisch ausgeführt, in einer anderen Form ist er konisch ausgeführt. Vorzugsweise ist der Behälter entsprechend der Mediumstemperatur und der Umgebungstemperatur isoliert, um Transmissionswärmeverluste und Taupunktunterschreitung zu verhindern. In einer anderen Ausführung ist der Behälter doppelwandig ausgeführt, um weitere Wärmetauscherfläche an der Innenwandung zu schaffen. Der Behälter ist vorzugsweise als Kühlbehälter ausgeführt, in einer anderen Ausführung ist er als Heizbehälter oder als Kühl- und Heizbehälter ausgeführt. Der Behälter ist vorzugsweise als druckloser Behälter ausgeführt. Das heißt, der Behälter bevorratet in einer Ausführungsform ein Vakuum. In einer anderen Ausführung ist er als Druckbehälter oder als Vakuum ausgeführt. Dabei wird in einem Schritt die Grundmasse (Gemisch) vor dem Zufügen in den Behälter vorgekühlt oder vorgeheizt. Ein Zufügen erfolgt bevorzugt gesteuert, insbesondere in Abhängigkeit von einem Füllstand des Behälters gesteuert. Bevorzugt ist das Zufügen derart gesteuert, dass ein gewünschter Füllstand eingehalten wird. Sobald die Grundmasse (Gemisch) mit dem gewünschten Konzentrationsverhältnis in dem Behälter zugefügt ist und diese somit den dort befindlichen Wärmetauscher oder Wärmeübertrager oder an den entsprechenden Wärmetauscheroberflächen kontaktiert, beginnt die Kühlung und/oder Erwärmung der Grundmasse (des Gemisches). Das Kühlen oder Heizen, allgemein Temperieren, erfolgt gesteuert, beispielsweise temperaturgesteuert, zeitgesteuert, energiegesteuert, eisdi- ckengesteuert, druckgesteuert oder dergleichen. Bevorzugt erfolgt das Kühlen und/oder Heizen unter permanentem und/oder unterbrochenem Rühren der Grundmasse. Auf diese Weise wird von Anfang an eine gute Durchmischung der Grundmasse realisiert. Im Laufe des Kühlens und/oder des Heizens der Grundmasse kommt es aufgrund der Veränderung der Umgebung, als der Temperatur- und/oder Druckveränderung, insbesondere der Temperaturabsenkung oder -anhebung in den Bereich des Gefrierpunktes oder des Verdampfungspunktes des Grundfluids bzw. der Grundmasse zu einer Kristall- oder Gasbildung, einem teilweisen Aggregatszustandswechsel und somit einer Eisschicht oder Gasbildung an den Wärmetauscheroberflächen. Aber auch andere Schichtbildungen wie anhaften, ankleben oder Trennen durch unterschiedliche Dichte oder dergleichen führen zu einer Schichtbildung. Da das Rühren vorzugsweise kontaktlos zu den Wärmetauscheroberflächen stattfindet, wird das Rühren zunächst nicht durch die Schicht, insbesondere die Eisschicht, blockiert. Das Rühren erfolgt allerdings auch in eng beabstandeter Nähe zu den Wärmetauscheroberflächen. Hierbei wird ein Abstand zwischen einer Rühroberfläche eines Rührelements und einer Wärmetauscheroberfläche derart gewählt, dass erst eine vorbestimmte Schichtdicke bzw. Ansammlung von festen Bestandteilen bzw. Eisdicke ein Rühren blockieren kann. Der Abstand wird dabei so ausgewählt, dass dieser im Bereich von etwa 0,1 bis 60 Millimeter, bevorzugt im Bereich von etwa 0,1 bis 30 Millimeter und am meisten bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 5 Millimeter liegt. Wird an der Wärmetauscheroberfläche eine Schicht wie eine Eisschicht mit einer Schichtdicke bzw. Eisschichtdicke gebildet, die einen vorgegebenen Wert überschreitet, so wird das Kühlen unterbrochen oder es wird zugeheizt, sodass das an der Wärmetauscheroberfläche gebildete Eis abtauen kann bzw. sich in der Grundmasse lösen kann bzw. die Schicht entfernt oder reduziert werden kann. Sobald die (Eis-) Schichtdicke einen vorgegebenen Wert unterschreitet oder ein vorgegebenes Zeitfenster oder eine andere Steuergröße überschritten wird, wird das Kühlen forgesetzt. Dieser Prozess setzt sich solange fort, bis eine gewünschte Konsistenz an Kühlmasse, beispielsweise von Binäreis oder Zuckereis erreicht wird. Die dann fertige, pumpfähige Kühlmasse bzw. das dann fertige Binäreis bzw. Zuckereis ist pumpfähig und wird über eine Zapfstelle aus dem Behälter entnommen. Die Zufuhr und die Zapfstelle sind bevorzugt an unterschiedlichen Enden des Behälters angebracht, sodass die Lösung den Behälter vom Einfüllen zum Abzapfen passiert. Die Kühltemperatur ist so eingestellt, dass die Grundmasse nicht komplett gefriert. Als Kühlmedium für das Kühlen bzw. allgemein als Wärme-/Kälteträger mittels Wärmetauscher wird in einer Ausführungsform ein lebensmittelechtes Kühlmedium bzw. Kälteträger, beispielsweise Glykol, Temper, Thermera Friogel Neo oder lebensmittelechte Sole, lebensmittelechtes Zuckerwasser, oder ein lebensmittelechtes Kältemittel wie C02, Propan oder dergleichen verwendet. Hierdurch sind das Verfahren und die im Folgenden beschriebene Vorrichtung für die Herstellung von Kühlmasse wie Binäreis oder Zuckereis im Lebensmittelbereich verwendbar. Bei einer evtl. Leckage kommt somit das lebensmittelechte Kühlmedium in Kontakt mit der Kühlmasse bzw. dem Binäreis oder Zuckereis, jedoch nicht das zur Kälteerzeugung verwendete Kältemittel, sodass hier keine Gefahr für Benutzer durch Kontamination von Kältemittel und Kältemaschinenöl entsteht. Ein Kältemittel zur Kühlung des Kühlemediums durchströmt hierbei einen Sekundärkreis. Das Rührwerk zum Rühren des Eisbreis bzw. der Lösung befindet sich innerhalb des Gehäuses. Der Aktuator zum Antreiben des Rührwerks bzw. der daran angeordneten Rührelemente befindet sich außerhalb des Gehäuses. Für die Kraftübertragung ist eine Kraftübertragungseinheit wie eine Kupplung und/oder ein Getriebe vorgesehen. Um das Gehäuse möglichst dicht, also mit möglichst wenig Durchbrüchen oder Durchgangsöffnungen auszuführen, wird die Kraftübertragung kontaktlos durchgeführt. Das heißt, das innerhalb des Gehäuses angeordnete Rührwerk wird kontaktlos mit dem außerhalb des Gehäuses angeordneten Aktuator kontaktlos gekoppelt. Die Kopplung wird in einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Magnetkopplung durchgeführt. Die Magnetkopplung weist ein außerhalb des Gehäuses liegendes Kopplungsteil auf und ein innerhalb des Gehäuses liegendes Kopplungsteil auf. Die Kopplungsteile wirken magnetisch miteinander zusammen, sodass eine kontaktlose Kopplung der Kopplungsteile und somit des Rührwerks und des Aktuators gewährleistet ist. Das innenliegende Kopplungsteil steht entsprechend in Wirkverbindung mit dem Rührwerk. Das außenliegende Kopplungsteil steht entsprechend in Wirkverbindung mit dem Aktuator. Analog zu einem Kühlen ist eine Ausführungsform zum Wärmen.

In einer anderen Ausführungsform wird für das Temperieren/Kühlen/Heizen als Tem- perier-/Kühlmedium ein Temperier-/Kältemittel verwendet, sodass das Verfahren bzw. die Vorrichtung in einem Direktverdampferbetrieb oder als Direktverdampfer betrieben wird. Ein Kältemittel ist beispielsweise CO2 oder dergleichen. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Temperieren bzw. Kühlen der Masse ein Temperieren bzw. Kühlen der Masse auf eine Temperatur im Bereich von plus /minus 5 Kelvin um den Schmelzpunkt bzw. Gefrierpunkt oder einen anderen für die Lebensmitte lverarbeitung definierbaren Temperaturbereich der Grundmasse durchgeführt wird, bevorzugt in einem Bereich von plus/minus 3 Kelvin um den Schmelzpunkt bzw. Gefrierpunkt oder den definierten Temperaturbereich und am meisten bevorzugt um plus/minus 1,5 Kelvin um den Schmelzpunkt bzw. Gefrierpunkt oder den definierten Temperaturbereich.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Temperieren bzw. Heizen der Masse bzw. des Stoffes, ein Temperieren bzw. Heizen der Masse auf eine Temperatur im Bereich von plus/minus 5 Kelvin um den Verdampfungs- bzw. Verflüssigungspunkt oder einen anderen für die Lebensmittelverarbeitung definierbaren Temperaturbereich der Grundmasse durchgeführt wird, bevorzugt in einem Bereich von plus/minus 3 Kelvin um den Verdampfungs- bzw. Verflüssigungspunkt oder den definierten Temperaturbereich und am meisten bevorzugt um plus/minus 1,5 Kelvin um den Verdampfungs- bzw. Verflüssigungspunkt oder den definierten Temperaturbereich.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine Schichtdickenerfassung und/oder eine Vikositätserfassung durchgeführt wird. Die Schichtdickenerfassung wird auf verschiedene Weise durchgeführt, beispielsweise direkt, über eine direkte Messung der Schichtdicke, beispielsweise optisch, haptisch, mittels Schalloder anderen Wellen, oder dergleichen, oder indirekt, beispielsweise durch Erfassung abgeleiter Größen. Bevorzugt wird die Schichtdickenerfassung indirekt durchgeführt. Beispielsweise wird die Schichtdickenerfassung über ein Rühren bzw. durch einen Abstand zwischen dem Eis und einem Rührelement durchgeführt. Ist die Eisschichtdicke zu stark, so wird das Rühren blockiert. Hierdurch erhöht sich der Widerstand für ein Rührwerk, welche das Rühren durchführt. Durch Erfassen des Widerstands kann abgeleitet werden, wann eine Eisschichtdicke zu stark ist. Entsprechend wird das Kühlen bei einer ausreichenden Widerstandserhöhung unterbrochen. Das Unterbrechen ist beispielsweise zeitgesteuert, eisschichtdickengesteuert, temperaturgesteuert oder dergleichen. Das Unterbrechen erfolgt beispielsweise für eine voreingestellte oder variable Zeitspanne. In einer anderen Ausführungsform erfolgt das Unterbrechen in Abhängigkeit von der Eisschichtdicke, in anderen Ausführungsformen in Abhängigkeit von dem Widerstand, in einer anderen Ausführungsform in Abhängigkeit der Stromaufnahme des Aktu- ators. Die Schichtdickenerfassung wird in einer Ausführungsform integriert mit dem Rühren durchgeführt.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Rühren kontaktlos zu der Wärmetauschereinrichtung erfolgt. Das Rühren erfolgt kontaktlos zu der Wärmetauschereinrichtung, insbesondere zu den Wärmetauscheroberflächen. Dabei erfolgt ein Rühren entlang der Wärmetauscheroberflächen, sodass eine gute Vermischung des an den Wärmetauscheroberflächen gebildeten Eis bzw. der dort gebildeten Schicht und der Grundmasse realisiert wird. Bevorzugt erfolgt ein paralleles Rühren an mehreren Stellen. Das Rühren ist insbesondere als axiales und/oder radiales Rühren ausgebildet. Dabei erfolgt das Rühren in einer Ausführungsform in einer Ebene, beispielsweise einer Ebene parallel zu den Wärmetauscheroberflächen. Bevorzugt wird dabei die Grundmasse und/oder das Eis bzw. die Kühlmasse radial entlang der Wärmetauscheroberflächen nach außen bewegt. In einer anderen Ausführungsform erfolgt ein Rühren in mindestens eine weitere Richtung, beispielsweise senkrecht zu der vorstehend beschriebenen Richtung.

Noch eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass das Verfahren in einer Schräglage durchgeführt wird. Insbesondere wird für eine Durchführung des Verfahrens zumindest das Gehäuse geneigt. Hierbei wird das Gehäuse, die Wärmetauschereinrichtung und/oder die Rühreinrichtung bzw. das Rührwerk schräg ausgerichtet. Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere der Dichte des Stoffes, der Kühlmasse bzw. des Eisbreis, des Eises bzw. der Eiskristalle und der Grundmasse (Gemisch) wird die Grundmasse bei einer Schräglage an den untersten Punkt des Gehäuses bewegt, beispielsweise aufgrund der Schwerkraft und schichtet sich von dort auf. Die fertige Kühlmasse wird aufgrund der geringeren Dichte zu einem höheren Punkt bewegt. Auf diese Weise wird Grundmasseeis bzw. die Kühlmasse oder der Eisbrei, an einer höheren Position angeordnet. Bevorzugt ist deshalb das Grundfluid Wasser. Entsprechend wird eine noch nicht fertiggestellte Kühlmasse mit nicht gemischtem Eis, an einer tieferen Stelle oder Lage angeordnet. Durch entsprechendes Anordnen einer Zapfstelle an einer höheren oder niedrigeren Lage lässt sich so das fertige Kühleis bzw. die fertige Kühlmasse dem Behälter entnehmen, bevor die gesamte Grundmasse in eine Kühlmasse umgewandelt ist. Auf diese Weise ist eine verbesserte Herstellung von Kühlmasse realisierbar, da sich früher Kühlmasse entnehmen lässt und somit aufgrund der Niveauregelung oder Füllstandregelung sich die Grundmasse früher nachfüllen lässt. In einer anderen Anwendung kann dieselbe Vorrichtung zum Trennen von Stoffen verwendet werden in dem durch die thermische Behandlung über die unterschiedliche Stoffdichte Stoffe voneinander separiert werden. Die Schräglage wird beispielsweise über eine Regeleinheit gesteuert. So wird in einer Ausführungsform ein Winkelbereich von etwa 0° bis etwa 90°, bevorzugt von etwa 5° bis etwa 35° und am meisten bevorzugt ein Winkelbereich von etwa 10° bis etwa 20°, bevorzugt um 15° eingestellt. Andere Werte lassen sich ebenfalls einstellen. Die Schräglage wird in einer Ausführungsform während der Kühlmasseherstellung variiert. Beispielsweise ist die Schräglage zu Beginn eines Herstellungsprozesses größer und nimmt im Lauf des Prozesses ab. Entsprechend der gerade eingestellten Schräglage ist die Kühlung einstellbar. So erfolgt bei größerer Schräglage eine strärkere Kühlung, beispielsweise verstärkt im Bereich der tieferliegenden Wärmetauscheroberflächen. Entsprechend der Schräglage wird in einer Ausführungsform der Füllstand eingestellt. So ist bei größerer Schräglage beispielsweise der Füllstand geringer. Mit abnehmender Schräglage werden in einer Ausführungsform ursprünglich höher liegende Wärmetauscheroberflächen zu- und/oder abgeschaltet. Analog erfolgt das Verfahren bei einem Erwärmen, wobei die leichtere gasförmige Komponente zu eine höher gelegenen Ort aufsteigt.

Wiederum eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass ein Fördern der temperierten Grundmasse (Gemisch), insbesondere des Kühleises, und/oder der Grundmasse in mindestens eine Richtung, bevorzugt in mehrere Richtungen, durchgeführt wird. Dabei ist eine bevorzugte Richtung vom Einlass zum Auslass des Kühleises bzw. der Grundmasse. Aufgrund der Schräglage wird das Fördern beispielsweise durch die Schwerkraft unterstützt. In anderen Ausführunsgformen sind Rühreinrichtungen oder Rührwerke vorgesehen, die beispielsweise über eine spiralförmige Bewegung, zum Beispiel mittels einer Förderschnecke, ein Fördern bewirken. Bevorzugt erfolgt ein Rühren entlang einer Ebene der entsprechenden Wärmetauscheroberfläche. Aufgrund der Schräglage oder Neigung und der unterschiedlichen Eigenschaften des Kühleises und der Grundmasse erfolgt eine Vermischung quer zu der Ebene, entlang welcher das Rühren erfolgt.

Zudem sieht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor, dass das Temperieren/Kühlen parallel und/oder seriell an mehr als zwei Oberflächen der Wärmetauschereinrichtung durchgeführt wird. Zum Kühlen sind mehrere Oberflächen vorgesehen. Aufgrund einer Schräglage bzw. eines Schrägstellens, gerade auch eines variierenden Schrägstellens, erfolgt die Kühlung nicht konstant an einem gleichen Anteil aller Wärmetauscheroberflächen. Ein Teil der Kühlung erfolgt parallel. Bei veränderter Schrägstellung erfolgt das Kühlen nacheinander an einem veränderbaren Anteil der Wärmetauscheroberflächen. Bevorzgut lassen sich einzelne Wärmetauscheroberflächen zu- und/oder abschalten.

Noch eine andere Ausführungsform sieht vor, dass das Temperieren/Kühlen mittels eines indirekten Wärmetauscherbetriebs durchgeführt wird. Hierbei werden ein Primärkreislauf und ein Sekundärkreislauf vorgesehen. In dem Primärkühlkreislauf zirkuliert beispielsweise eine lebensmittelechte Sole. In dem Sekundärkreislauf zirkuliert beispielsweise ein Kältemittel. In einer anderen Ausführungsform ist ein direkter Wärmetauscherbetrieb mit einem Kreislauf vorgesehen. In dem Kreislauf zirkuliert beispielsweise ein Kältemittel.

Um die gelöste Komponente bzw. einen Anteil der Komponente aus der Flüssigkeit bzw. des Stoffes bzw. dem erzeugten Eisbrei zu trennen, wir der Eisbrei zumindest teilweise einer Umgebung ausgesetzt, die eine höhere Temperatur aufweist, als die des Eisbreis. Hierdurch entstehen ein sich verfestigender Teil des Eisbreis und ein sich verflüssigender Teil des Eisbreis. Der sich verfestigende Teil des Eisbreis umfasst einen größeren Anteil an Flüssigkeit bzw. Grundfluid. Der sich verflüssigende Teil weist einen höheren Anteil der Komponente auf. Der sich verfestigende Teil wird von dem sich verflüssigenden Teil getrennt. So weist der sich verflüssigende Teil eine höhere Konzentration der Komponente in der Flüssigkeit auf. Der auskristallisierte Teil bzw. die Eiskristalle weisen hingegen eine reinere Wasserkonzentration auf. Dieses kann z.B. bei Meerwasserentsalzungsanlagen als Vor- oder Endklärung angewendet werden.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor dem Aussetzen ein Teil des Eisbreis von dem verbleibenden Eisbrei getrennt wird und nur der jeweils abgetrennte Teil den weiteren Verfahrensschritten unterzogen wird.

Noch eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Schritte wiederholt durchgeführt werden um eine effektive Trennung zu bewirken.

Insbesondere sieht eine Ausführungsform vor, dass das Erzeugen eines Eisbreis, das Aussetzen und/oder das Trennen kontinuierlich durchgeführt wird.

Noch eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der abgetrennte, verfestigte Teil eine Kühl- und/oder Klimatisierungsvorrichtung zugeführt wird.

Die geringer konzentrierte Lösung mit der in der Flüssigkeit gelösten Komponente wird zu einem Eisbrei transformiert. Dieser wird erwärmt. Der sich bei der Erwärmung verfestigende Teil wird von dem flüssigen Teil abgetrennt.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei einer Vorrichtung zum zumindest teilweisen Trennen zumindest einer in einer Flüssigkeit gelösten Komponente, insbesondere zum Konzentrieren einer flüssigen Lösung, vorgesehen sind: eine Kühlmassenher- stellungsvorrichtung, insbesondere eine Binäreiserzeugungsvorrichtung, zum Erzeugen eines Eisbreis aus der flüssigen Lösung, eine Erwärmungsvorrichtung zum Aussetzen des erzeugten Eisbreis in einer Umgebung mit einer Temperatur, die über der Temperatur des erzeugten Eisbreis liegt und eine Trennvorrichtung zum zumindest teilweises Trennen eines sich beim Aussetzen in der Umgebung verfestigenden Teils des Eisbreis. Über die Kühlmassenherstellungsvorrichtung wird der Eisbrei aus der schwächer konzentrierten Lösung aus Flüssigkeit und Komponente(n) hergestellt. Über die Erwärmungsvorrichtung wird der Eisbrei erwärmt. Dies erfolgt durch Platzieren des Eisbreis in einer Umgebung mit höherer Temperatur als die des Eisbreis. In einer anderen Ausführungsform ist eine aktive Erwärmungsvorrichtung wie eine Heizung oder dergleichen vorgesehen. Die Trennvorrichtung trennt den sich bei der Erwärmung bildenden sich verfestigenden Teils von dem flüssigen Teil. Die Trennvorrichtung umfasst beispielsweise ein Sieb, Gitter, ein Kettenband, einen Schaber oder dergleichen.

In eine Ausführungsform ist eine Kühl- und /oder Klimatisierungsvorrichtung vorgesehen, um eine abgetrennten, verfestigten Teil des Eisbreis zu Verwenden. Der sich verfestigende Teil, der als Eis vorliegt, kann verschiedenartig eingesetzt werden.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Vorrichtung als Kochtopf mit Einsatz ausgebildet ist. Der Kochtopf bildet den Behälter. Der Einsatz ist als Wärmetauscher ausgebildet. Dieser Einsatz weist mehrere Wärmetauscherplatten auf, die fluidisch miteinander verbunden sind. Die Wärmetauscherplatten sind über ein die Wärmetauscherplatten durchdringende Achse oder Welle verbunden. An der Welle sind um die Welle drehbar zu den Wärmetauscherplatten ausgebildete Rührelemente vorgesehen. Der Topf weist in einer Ausführungsform einen Deckel auf, der den Topf verschließt. Die Welle/Achse durchdringt in einer Ausführungsform den Topf nach außen. In einer anderen Ausführungsform ist die Achse/Welle innerhalb des durch den Deckel verschlossenen Topfes angeordnet. Eine Kraftübertragung auf die Achse/Welle erfolgt kontaktlos durch den Deckel, vorzugsweise über eine Magnetkopplung. Vorzugsweise lassen sich in einer Ausführungsform die Wärmetauscherplatten axial entlang der Welle/Achse verstellen. Die Wärmezufuhr zu den Wärmetauscherplatten erfolgt in einer Ausführungsform mittels Kontakt mit dem Boden des Topfes.

In einer anderen Ausführungsform ist das Gemisch ein Eismolch. Hierbei wird ein pumpfähiges Eis/ Binäreis durch einen Kanal, ein Rohr, eine Leitung oder ähnliches geführt, wobei an der Wandung befindliche Stoffe von dem Eismolch mitgenommen werden. Der Eismolch selber kann mittels des hier beschriebenen Verfahrens hergestellt sein. Zudem kann der Eismolch nach der Verwendung mit dem hier beschriebenen Verfahren gereinigt werden. In einer Ausführungsform wird die Vorrichtung zur Schneeherstellung eingesetzt.

In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung als Koch- oder Temperiervorrichtung zur Herstellung von Weizenvorteig/ Roggensauerteig / Brüh und/oder Kochstück ausgebildet.

In einer Ausführungsform wird/werden das Verfahren und/oder die Vorrichtung zur Meerwasserentsalzung eingesetzt. Meerwasser wird in den Behälter zugeführt. Aus dem Meerwasser wird ein Binäreis hergestellt. Bei Anwendung des Verfahrens trennt sich das Meersalz von den Wasserkristallen. Hier wird das Binäreis erwärmt. Der sich verfestigende Teil wird von dem flüssigen Teil getrennt.

Nach dem gleichen Prinzip erfolgt in einer Ausführungsform die Verwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung bei der Wasserklärung. Aus dem ungeklärten Wasser wird ein Binäreis hergestellt. Dieses wird einer Umgebung ausgesetzt, in dem ein Teil des Gemisches sich verfestigt und der andere Teil flüssig wird. Der sich verfestigende Teil wird von dem flüssigen Teil getrennt.

In einer anderen Ausführungsform werden Getränke bei der Verwendung des Verfahrens bzw. der Vorrichtung konzentriert. Hierbei wird das Getränk (Gemisch) zu einem Eisbrei / binärem Eis geformt. Das binäre Eis wird einer Umgebung ausgesetzt, in welcher sich ein fester Teil und ein flüssiger Teil bilden. Der feste Teil wird von dem flüssigen Teil entfernt und somit das Getränk, welches in flüssiger Form vorliegt, konzentriert. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise Eiswein jahreszeitenunabhängig herstellen. Auch ein Eisbier lässt sich nach dem vorstehend beschriebenen Prinzip mit dem Verfahren und/oder der Vorrichtung herstellen.

Neben der Verwendung in der Lebensmittelindustrie, u.a. bei der Fermentation, der Mus- Herstellung, der Essigherstellung, der Herstellung von flüssiger Hefe lässt sich das Verfahren / die Vorrichtung auch in der Bauindustrie oder anderen Branchen anwenden. So lässt sich das Verfahren / die Vorrichtung bei der Betonkühlung anwenden. Zur Herstellung von flüssigem Beton wird Eisbrei zugeführt, dieser Eisbrei wirkt der Reaktionswärme entgegen und führt zu einer kontrollierten, verzögerten Abbindung des Betons. In einer anderen Ausführungsform ist die Verwendung bei der Fisch- und Kleintiertötung vorgesehen. Lebende Fische / Kleintiere werden durch Kontaktieren mit Binäreis, welches mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens / der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wurde, unterkühlt und lassen sich dann entsprechend weiterverarbeiten.

Auch lässt sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens / der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestelltes Binäreis in der Medizin verwenden. So lässt sich Binäreis für jegliche vor allem mobilen Kühlzwecke in der Medizin anwenden. Ein Anwendungsfall wäre beispielsweise in der Kryotherapie. Hier lässt sich das Binäreis zum Herunterkühlen entsprechender Körperregionen nutzen. Durch die Pumpfähigkeit des Binäreises ist eine einfache Mengen- und Tempertaturregelung möglich.