In den frühen Stadien der Schokoladenraffination werden Kakaobohnen zu einem Fruchtfleisch gemahlen, das als Kakaomasse bezeichnet wird und zu einem raschen biologischen Abbau neigt. Dies wird vermieden, indem die Kakaomasse kurz nach dem Mahlvorgang pasteurisiert wird. Die Kakaomasse ist eine viskose nicht-Newtonsche Aufschlämmung mit hohem Feststoffgehalt, was die Verarbeitung äußerst schwierig macht.

Traditionell haben Schokoladenhersteller Rührkessel mit Dampfheizschlangen verwendet, um die Temperatur der Kakaomasse zu erhöhen, die dann für einen vorbestimmten Zeitraum gehalten wird, um die Pasteurisierung abzuschließen. Dies ist ein Chargenbetrieb mit großen Tanks mit teuren Rührwerken. Der schnelle Aufbau von Kakaomasse auf den Dampfschlangen führt zu einem sehr niedrigen Wärmeübergangskoeffizienten und einer teuren Reinigungsstufe zwischen den Chargen. Die Kontrolle der Verweilzeit ist schlecht.

Nach enger Absprache mit dem Kunden. Die Ingenieure von Statiflo entwickelten schnell eine maßgeschneiderte Gesamtprozesslösung.

Die Heizstufe wurde durch direkte Dampfinjektion unter Verwendung eines bewegungslosen Statiflo-Mischers mit kleinem Durchmesser durchgeführt, um eine schnelle Dispersion des Dampfes sicherzustellen, um die Geräusche und Vibrationen zu vermeiden, die normalerweise mit der Inline-Dampfinjektion verbunden sind. Aufgrund des vollständig gemischten flachen Temperaturprofils konnten die Dampfinjektionsraten durch die nachgeschalteten Temperatursensoren gesteuert werden.

Nachdem die Temperatur der Kakaomasse so hoch erhöht wurde, dass eine Pasteurisierung stattfinden kann. Es war dann wichtig, eine Verweilzeit bereitzustellen, um den Prozess abzuschließen. Dies wurde durch mehrere Stufen von bewegungslosen Statiflo-Mischern mit großem Durchmesser erreicht, die für die angegebene Verweilzeit einen „Pfropfenfluss“ bieten.

Das System läuft nun seit über 10 Jahren und wurde erfolgreich bei anderen Schokoladenraffinierungsprozessen dupliziert. Ein kontinuierlicher Inline-Prozess löste den ursprünglichen Batch-Vorgang ab.

Eine kontinuierliche Pasteurisierung von 24 Stunden / Tag, 365 Tagen / Jahr bei sehr hohen Wärmeübergangskoeffizienten und mit ausgezeichneter Kontrolle der Verweilzeit war möglich.

Weitere Informationen finden Sie in der Fallstudie.

Ein führender Hersteller von Wasser in Flaschen hatte Probleme mit der Verwendung eines herkömmlichen Glasperlenkarbonisators zum Dispergieren und Auflösen von Gas in Wasser. Konsistente Gasblasengrößen waren ohne häufige Wartung und Produktionsausfall nicht zu erreichen.

Ein weiteres Problem bei der herkömmlichen Ausrüstung, die ohne besondere Aufmerksamkeit für das Mischen entwickelt wurde, bestand darin, dass sich Aromen im Karbonisator periodisch ansammelten und dann in Schnecken freigesetzt wurden, was zu einer sehr hohen Aromakonzentration im kohlensäurehaltigen Wasser und zu Unzufriedenheit der Kunden führte. Regelmäßige Reinigung war erforderlich, um dieses Problem zu minimieren.

Das vorhandene System wurde entfernt und durch einen Sanitär-Inline-Mischer der Serie 200 von Statiflo ersetzt. Der Mischer war mit abnehmbaren Elementen, RJT-Kupplungen und integrierten Injektoren für Kohlendioxid und Aroma ausgestattet.

Die Installation des Statiflo Motionless Mixer war sofort ein Erfolg. Es stellte sich bald heraus, dass sich kein Geschmack ansammelte, da der Mischer ein selbstreinigendes Gerät ist. Durch einen effizienten Stoffübergang wurden konsistente Gasblasengrößen erreicht. Vollständige und einheitliche Aromen waren garantiert. Überdosierung wurde beseitigt.

Der Statiflo-Mischer arbeitet ohne bewegliche Teile, ohne Ersatzteile und praktisch ohne Wartung. Die hohen Betriebskosten des Rührwerks und des Karbonisators waren Anliegen der Vergangenheit. Das Unternehmen installierte sofort Statiflo Motionless Mixer in allen Produktlinien, woraufhin keine Kundenbeschwerden mehr auftraten.

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Eine bekannte Herstellung von Joghurt verwendete herkömmliche dynamische Inline-Mischgeräte, um Farben und Fruchtaromen in Joghurt zu mischen, zeigte jedoch eine schlechte Kontrolle und Farbstreifenbildung im fertigen Produkt.

Aus unbekannten Gründen waren einige Farben schwieriger zu mischen als andere, und da drei oder vier verschiedene Geschmacksrichtungen und Farben gleichzeitig verpackt wurden, führte dies zu einer sehr hohen Produktverschwendung und Ausfallzeiten der Geräte.

Als Ersatz für den vorhandenen dynamischen Mischer wurden statische Mischer der Statiflo-Serie 200 in Sanitärstahlkonstruktion empfohlen. Ein vollständiges Mischen wurde als Ergebnis des Mischungsmechanismus der Strömungsteilung sichergestellt, der unabhängig von Strömungsgeschwindigkeit und Viskosität ist. Die Mischcharakteristika mit geringer Scherung wurden vorgeschlagen, um einen Abbau und ein Aufbrechen von Fruchtpartikeln in einigen Produktlinien zu vermeiden.

Die Installation der Statiflo Motionless Mixer war sofort ein Erfolg. Farbstreifen wurden mit gleichbleibender Produktqualität und ohne Verschwendung beseitigt. Nachdem die Technik bewiesen wurde, wurden zusätzliche Statiflo Motionless Mixer in anderen Produktlinien mit unterschiedlichen Geschmacksrichtungen und Farben installiert. Die gleichzeitige Abgabe und Verpackung war dann mit vollem Vertrauen möglich. Der Kunde profitierte auch davon, dass der Statiflo-Mischer ohne bewegliche Teile, ohne Ersatzteile und praktisch ohne Wartungsaufwand arbeitet.

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Die Herstellung einer bekannten kosmetischen Creme war mit dem Problem konfrontiert, dass der Füllvorgang die Gläser nicht zufriedenstellend füllen konnte. Aufgrund der höheren als erwarteten Cremeviskosität bildeten sich in den unteren Ecken der Behälter Lufträume. Obwohl das richtige Gewicht der Creme abgegeben wurde, zeigten Verbraucherspuren, dass die Kunden mit dem Aussehen des Produkts im Glas unzufrieden waren.

Die Hersteller stellten fest, dass die hohe Viskosität der Creme für einen schlechten Fluss in die Gläser verantwortlich war. Das Erhitzen der Creme würde die Viskosität verringern, aber es gab ernsthafte Bedenken, da die Creme wärmeempfindlich war. Herkömmliche Erhitzungsverfahren wurden aufgrund der hohen Viskosität, des Laminarströmungszustands und der Gewissheit, heiße Stellen zu entwickeln, ausgeschlossen.

Statiflo wurde beauftragt, einen speziell entwickelten statischen Mischer / Wärmeaustausch zu entwickeln, der auf der Reihe von Sanitäranlagen der Serie 200 mit abnehmbaren Elementen und einem Dampfheizmantel basiert. Eine kurze Lieferung war entscheidend – die Produktion in vollem Umfang sollte in weniger als zwei Wochen beginnen.

Die radiale Mischwirkung des Statiflo Static Mixer ist verantwortlich für die Beseitigung der inneren Filmgrenzen, die den größten Widerstand gegen eine effiziente Wärmeübertragung bei laminarer Strömung darstellen. Durch intensives Mischen werden auch heiße Stellen in der wärmeempfindlichen Creme verhindert.

Die Ausrüstung kam früh an, rechtzeitig, um den Zeitplan einzuhalten.

Die Creme trat bei kontrollierter erhöhter Temperatur aus der Statiflo-Ausrüstung aus und verringerte die Viskosität. Der Durchfluss in die Gläser wurde ausreichend verbessert, um die unschönen Lufträume vollständig zu beseitigen. Der Kunde war froh zu wissen, dass die volle Produktion nicht verzögert und negative Reaktionen der Benutzer abgewendet worden waren.

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