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"PROCEDE ET APPAREILLAGE POUR LE SECHAGE DU HOUBLON ET L'EX- TRACTION D'NUILES ET DE RESINES HORS DE CELUI CI"
La présente invention est relative à un procédé et à un appareillage pour le séchage du houblon et/ou l'extraction d' hail es et de résines hors de celui-ci.
Un des objets de l'invention consiste à établir un procé- dé et un appareillage perfectionnés en vue du séchage du hou- blon vert et de sa préparation pour le marché.
Un autre objet de l'invention consiste à établir un procédé et un appareillage pour le séchage du houblon vert, au moyen desquels l'huile et d'autres substances susceptibles d'être extraites lors du séchage peuvent être récupérées sous forme de
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sous-produits pouvant être utilisés dans la fabrication et dans l'aromatisation des boissons fermentées.
Un autre objet de l'invention consiste a établir un pro- cédé et un appareillage pouvant être employés pour le traitement du houblon séché ou du houblon vert, en vue de récupérer l'hui- le, les résilies liquides et solides, le tannin et d'autres pro- duits susceptibles d'être extraits du houblon et pouvant être utilisés dans la fabrication, l'aromatisation et la conservation de boissons fermentées.
Comme il est bien connu, le houblon vert, après avoir été cueilli dans les champs, est soumis à un procédé de séchage a- vant d'être soumis aux procédés de brassage. Un tel séchage est obtenu d'habitude en soumettant à l'action de l'air chaud le houblon disposé sur des étages de séchage, toutefois une partie de l'huile, le lupulin et d'autres produits de valeur, extraits du houblon lors de ce procédé, sont perdus ou convertis en d'autres produits de moindre valeur. En outre, la chaleur ex- cessive à laquelle le houblon vert est soumis lors du procédé précité exerce une action destructive sur le houblon, en ce sens que la chaleur a tendance à provoquer l'oxidation des huiles et à détruire ou durcir une partie des résines liquides.
Un trait caractéristique important de la présente inven- tion consiste à sécher le houblon en le soumettant soit à l'action d'un courant d'air rechauffé, de préférence à une tem- pérature de l'ordre de 70 à 90 Farenheit, soit à l'action d'un courant d'air alcoolisé. Le procédé est exécùté de préfé- rence sous une pression réduite, pouvant être inférieure à la pression atmosphérique.
De préférence, le houblon est traité dans une étuve ou autre récipient et est constamment agité en vue d'éviter le tassement du houblon dans certains endroits, ce qui aurait pour effet de court-circuiter le courant de l'air
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alcoolisé ou non, en le faisant passer par les parties moins compactes de la masse du houblon, alors que l'agitation de cette masse permet d'obtenir un traitement uniforme de celle- ci. Ensuite, l'air réchauffé ou alcoolisé, après être passé à travers la masse du houblon, est conduit de préférence à tra- vers un condenseur en vue de liquéfier et de séparer ainsi, pour les récupérer, toutes les huiles emportées par le courant d'air hors du houblon.
On verra que la température de l'air utilisé pour le traitement du houblon est relativement peu élevée et n'est pas de nature à provoquer une oxydation. De plus, cet air est de préférence à l'état sec et peut être séché de n'importe quelle manière appropriée avant de passer à travers le houblon.
Suivant un autre trait caractéristique de la présente in- vention, le houblon vert ou séché peut être traité en vue de l'extraction de l'huile, des résines liquides et solides, du tannin et d'autres substances de valeur. Dans le cas de houblon vert, celui-ci est d'abord séché, ce qui est de préférence exécuté suivant la manière exposée ci-dessus, toutefois, lors- qu'on le désire, le houblon séché au four suivant les procédés connus jusqu'à présent, peut être traité, en vue de l'extrac- tion des produits précités, de la même manière que le houblon séché suivant la présente invention.
Par conséquent, un autre trait caractéristique de l'inven- tion consiste à extraire du houblon des huiles et des résines en faisant passer un courant de vapeur d'eau à travers la masse de houblon et en traitant ensuite cette vapeur en vue d'en séparer les huiles emportées par elle.
Après ce traitement, un courant d'air réchauffé ou alcoo- lisé est de préférence dirigé à travers le houblon, le dit air, alcoolisé ou non, étant ensuite traité en vue d'en séparer
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l'humidité et les huiles emportées, afin de permettre la ré- cupération du restant d'huile et de sécher le houblon en vue de son traitement ultérieur.
De préférence, le houblon est traité ensuite avec de l'alcool concentré que l'on fait passer à travers la masse de houblon en vue de dissoudre les résines liquides ainsi que 'toutes les résines solides qui sont susceptibles d'être dis- soutes dans l'alcool. Il est bien entendu que ces résines sont ensuite séparées de l'alcool qui, si on le désire, est ensuite rectifié en vue d'un usage ultérieur. La quantité d'alcool qui reste dans la masse de houblon peut être récupérée en faisant passer de l'air chaud à travers cette masse, les vapeurs d'al- cool qui en résultent étant ensuite liquéfiées dans un conden- seur et le liquide collecté dans un récipient en vue du réem- ploi. Ce procédé est également exécuté sous une pression ré- duite.
Après que tout l'alcool a été récupéré, le houblon est traité avec de l'eau chaude que l'on fait passer à travers la masse de houblon en vue de disoudre le restant de résines li- quides et solides, le tannin et tout ce qui peut être dissout dans l'eau chaude. Les résines et le tannin sont ensuite sépa- rées de l'eau. Le houblon épuisé est alors déchargé en vue du rechargement de l'étuve. Lors de l'emploi de l'eau ou de l'al- cool, la quantité de ceux-ci peut être réduite au minimum, ce qui est un facteur important et doit être considéré pour l'éco- nomie de la fabrication, principalement dans le cas de l'al- cool.
Le procédé objet de l'invention, en combinaison avec un appareillage approprié, également objet de l'invention, est décrit ci-dessous et illustré dans les dessins annexés,dans lesquels :
La Fig. 1 est une vue schématique en élévation et en coupe et,
La Fig. 2 est une vue en élévation et en coupe d'une va-
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riante de l'étuve.
Le séchage du houblon s'effectue comme suit:
Le houblon vert est introduit dans une étuve cylindrique verticale a, par l'accès d'une ouverture d'entrée b, jusqu'à ce que l'étuve soit remplie. Le houblon peut également être amené à l'étuve par toutcautre moyen approprié. Toutefois, il est préférable de l'introduire par l'ouverture b, en créant un vide à l'intérieur de l'étave, ce qui permettrait également de réduire le maniement du houblon, qui provoque souvent sa dété- rioration. De plus, le houblon peut être introduit dans l'étu- ve sans être manié, c'est-à-dire immédiatement après avoir été ceuilli, ce qui est important du fait que le houblon vert se détériore très rapidement.
Des moyens de brassage sont prévus à l'intérieur de l'é- tuve et peuvent consister en un arbre vertical c monté dans des paliers ou crapaudines appropriés::; le dit arbre portant une série de lames, aubes ou rateaux, e s'étendant radialement.
Lors du remplissage de l'étuve, l'arbre c est en rotation et ces rateaux égalisent la couche de houblon et répartissent celui-ci uniformément sur tout l'espace compris entre le faux- fond f, qui peut consister uniquement en une plaque perforée, comme montré au dessin, sa surface supérieure pouvant être recou verte d'un tissu de gaze fine, afin d'éviter la chute du lupu- lin,- d'ane part et une plaque perforée g, disposée dans la partie supérieure de l'étuve, d'autre part, les deux plaques perforées étant destinées à maintenir le houblon entre les deux couvercles, supérieur et inférieur, h et i, respectivement ayant la forme de dômes et pourvus de chemises.
Lorsque l'ou- verture d'entrée de houblon b est fermée au moyen du robinet j, par exemple, et que le mécanisme de brassage est mis en rota- tion, on fait passer, par les ouvertures k et l, de la vapeur dans les chemises h et i, des couvercles supérieur et inférieur respectivement, tandis que l'air réchauffé à la température de 70 à 90 Farenheit, $arrivant d'un rechauffeur approprié à air
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m. qui peut également servir comme condenseur, comme décrit ci-après, entre dans l'étuve par les tuyaux n.
et n1, dont le dernier traverse le couvercle inférieur pour déboucher dans l'intérieur de l'étuve en-dessous du faux-fond f, la disposi- tion étant telle que l'air monte à travers le houblon et quitte l'étuve par un conduit de sortie o. traversant le couvercle su- 'périeur, l'air étant chassé à travers le houblon sous l'effet de l'aspiration exercée par un condenseur p qui reçoit l'air chargé de l'huile et de la vapeur emportées lors da passage de l'air à travers le houblon placé dans l'étuve. L'huile est condensée dans le condenseur p et passe dans un réservoir fermé ou séparateur q, par le tuyau pl.
Le réphauffeur à air comprend une série de tubes 26, disposés dans un boîtier 27 et dont les extrémités s'étendent à travers des plaques d'ex- trémités 28 et 29 dana lesquelles elles sont scellées, un collecteur supérieur 30 et un collecteur inférieur 31 étant fixés aux dites plaques. Un tuyau 32 est réuni au boîtier pour permettre l'arrivée de l'air à chauffer en vae du traitement du houblon. Un tuyau d'amenée 33 est réuni au collecteur supérieur pour permettre l'arrivée de la vapeur ou d'un autre fluide réchauffé, en vue du réchauffage de l'air, tandis qu'un tuyau d'évacuation 34 pour le fluide précité est connecté au collec- teur inférieur.
Les tuyaux d'amenée et d'évacuation du fluide rechauffé sont pourvus de robinets au moyen desquels l'écoule- ment de ce fluide à travers les tuyaux du rechauffeur peut être contrôlé. De même, les tuyaux d'amenée et d'évacuation d'air sont pourvus de robinets au moyen desquels l'écoulement de l'air passant à travers le boîtier et autour des tubes pour arriver au tuyau allant vers l'étuve, peut également être con- trôlé. Les collecteurs, supérieur et inférieur, sont pourvus respectivement de raccords d'amenée et d'évacuation d'eau 35,
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36, prévus dans un but décrit @@-apres et équipés avec des soupapes qui sontdfermées lorsque l'appareillage est utilisé pour le séchage du houblon.
Le condenssur p pst d'une construc- tion analogue à celle du rechauffeur d'aer, sauf que son boîtier est pourvu de raccords d'amenée et d'évacuation 37, 38, destin nés respectivement à amener dans le boîtier ou à évacuer hors de celui-ci un réfrigérant, eau froide par exemple, destiné à refroidir l'air, alcoolisé ou non, et de condenser ainsi l'hui- le ou le mélange d'huile et d'alcool qui s'écoulent à travers les tubes, la disposition étant, bien entendu, telle que le conduit d'évacuation o venant de l'étuve est connecté au col- lecteur supérieur du condenseur et au collecteur supérieur du réservoir-séparateur q, ces connexions étant contrôlées par des robinets appropriés 39 et 40.
Le réservoir-séparateur q consiste de préférence en un ré- servoir divisé par une cloison en deux compartiments,supérieur et inférieur, IL et t respectivement, le compartiment 1. étant à son tour divisé par une plaque de filtrage verticale et per- forée, ou analogue, n. L'huile ou le mélange'd'air et d'huile ou bien l'air alcoolisé entrent dans le récipient de sépara- tion par le tuyau pl débouchant d'un côté de la dite plaque perforée. L'huile provenant de la condensation tombe alors, par gravité, sur le fond du compartiment a. tandis que l'air sera évacué par le tuyau pl, comme décrit ci-après.
De préfé- rence, le compartiment à présente une cloison de séparation verticale x, s'étendant depuis le fond de ce compartiment jusqu'à proximité de la cloison horizontale r,
Un tuyau by-pass w réunit la, partie inférieure du com- partiment s à la partie inférieure du compartiment t, le dit tuyau étant équipé avec une soupape ou un robinet w1, de sorte que, lorsque le compartiment g. est entièrement ou approxima- tivement rempli de liquide provanant de la condensation, ce
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liquide peut s'écouler, par gravité, dans la partie droite du compartiment ., dès que le robinet w1 est ouvert.
L'huile plus lourde se déposera alors sur le fond de cette partie du compar- timent t et dès que le niveau de 1.'huile dans cette partie du dit compartiment aura dépassé la hauteur de la cloison de -é- paration z,, l'huile plus légère s'écoulera par dessus le bord --de cette cloison vers l'autre partie du compartiment t, où cette huile peut être soumise à une séparation ultérieure sui- vant les différents degrés de densité. Lorsque le compartiment t est complètement ou approximativement rempli avec de l'huile, on peut évacuer, de temps en temps, l'huile légère de la partie supérieure de ce compartiment, en ouvrant une s'oupape ou robi- net y, disposé dans la partie supérieure du compartiment t, du côté opposé au tuyau d'amenée ou by-pass w.
Dans un autre mo de d'utilisation du séparateur ou récipient de séparation, le robinet w1 peut rester ouvert jusqu'à ce que l'huile monte jusqu'au sommet du tuyau by-pass. Le robinet du by-pass est alors fermé et l'huile plus légère peut être soutirée en ou- vrant le robinet y. Des conduits d'évacuation z sont également prévus dans la partie inférieure du compartiment t, lesquels conduits permettent d'évacuer, au moyen de soupapes z1 , les huiles lourdes et autres produits qui ne s'élèvent pas jusqu'au bord supérieur de la cloison de séparation, lesquels produits peuvent, si on le désire, être dirigés vers un séparateur en vue de séparer l'huile de houblon des autres substances.
Le tuyau de sortie du condenseur p est connecté au côté gauche du compartiment supérieur µ¯ du séparateur, tandis que l'autre côté du dit compartiment est en communication avec un tuyau il, lequel est connecté à son tour à n'importe quel dispositif aspirateur approprié qui agit en vue de provoquer une dépres- sion dans l'étuve a et dans le condenseur p, cette dépression étant maintenue pendant toute la durée du procédé de séchage.
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On remarquera que la dite dépression sert également à aspirer l'air dans le rechauffeur à air m et à entraîner cet air à travers le dit réchauffeur avant son entrée dans l'étuve, ainsi qu'à retirer l'air épuisé hors du séparateur.
Lorsque l'opération de séchage est complètement terminée, le houblon séché est alors enlevé de l'étuve par l'ouverture de sortie 2 et de préférence par aspiration et est emballé pour le marché. Pendant la durée du séchage le mécanisme de brassage c, e est maintenu en mouvement à une petite' vitesse, de manière à assurer un séchage efficace et uniforme de toute la masse du houblon. Le brassage ou l'agitation du houblon assurent le séchage de toutes les parties de la masse de celui- ci et permettent d'éviter la mise en court-circuit du courant d'air à travers les parties moins campactes de la masse de houblon, car les parties plas compactes de celle-ci resteraient alors humides et il en résulterait qu'une grande partie de résines liquides serait détruite ou solidifiée.
En même temps, le lupulin qui se dépose sur le faux-fond de l'étuve sera également traité par l'air rechauffé ou alcoo- lisé. L'aspiration ou la dépression favorisent la séparation' de l'humidité et permettent ainsi au houblon d'être rapidement séché et à une température qui ne provoque la solidification de résines liquides ni ne porte aucun autre préjudice aux pro- duits de valeur, entrant dans la composition du houblon.
Si on le désire, le procédé de séchage peut être exécuté en introduisant l'air rechauffé ou alcoolisé dans l'étuve par en-dessus au moyen de la conduite branchée n3 de sorte que l'air passe à travers le houblon de haut en bas. De cette ma- nière, l'air rechauffé ou alcoolisé provoque, en passant à tra- vers l'étuve une certaine compression de la masse du houblon, laquelle compression a pour effet de favoriser la séparation
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de l'humidité et des huiles.
Toutefois, lorsque l'installation est utilisée de cette manière, on peut faire circuler un flui- de réfrigérant à travers la chemise inférieure i, ce qui aura pour effet que toute vapeur d'huile qui serait emportée par l'air, alcoolisé ou non, sortant de l'étuve, sera condensée dans le couvercle inférieur sous forme de dôme, les produits 'de la condensation pouvant ensuite être évacués hors de ce cou- vercle. Toutefois, l'air alcoolisé ou non et chargé d'huile peut également passer, par l'accès des tuyaux n1. n2. et p1, dans le séparateur ou récipient de séparation q, dans lequel l'huile obtenue par la condensation sera séparée de l'air, comme décrit ci-dessus.
Afin de permettre l'exécution de la partie suivante du procédé en vue d'extraire du houblon l'huile, les résines sali- des et liquides, le tannin et autres produits de valeur, le houblon, s'il est à l'état vert, doit être séché, et de préfé- rence, de la manière et à l'aide de l'installation décrite ci- dessus. Toutefois, au cas où le houblon est déjà séché, le procédé d'extraction, tel qu'il est décrit dans la suite, peut commencer immédiatement par le placement du houblon dans l'é- tuve.
Suivant cette partie de la présente invention, un courant d'eau est dirigé dans le couvercle inférieur de l'étuve, en forme de dôme, par l'ouverture d'entrée d'eau 4, débouchant à peu de distance du faux-fond perforé f. Les chemises h et i des couvercles, supérieur et inférieur, reçoivent alors de la vapeur ou un autre fluide rechauffé, et une dépression est créée dans le condenseur p et dans l'étuve, comme décrit plus haut. La dépression et la chaleur fournie par les chemises rechauffées auront pour effet de convertir en vapeur d'eau l'eau qui se trouve dans le bas de l'étuve, laque]le vapeur passera ensuite à travers la masse du houblon et emportera
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l'huile y contenue, après quoi la vapeur sera condensée dans le condenseur p, pour passer ensuite dans le séparateur q.
Dans ce cas, l'huile obtenue par condensation sera mélangée avec de l'eau ou de la vapeur condensée, toutefois l'huile sera séparée de l'eau grâce à la différence de densité, dans le compartiment inférieur . du séparateur q, cette huile pouvant alors être évacuée par la partie supérieure du dit compartiment Lorsque le courant de vapeur d'eau n'arrive plus à extraire de l'huile hors du houblon, l'eau est alors évacuue de la partie inférieure de l'étuve et l'air alcoolisé ou l'air réchauffe est dirigé à travers l'appareil de manière à traverser l'étuve de haut en bas ou de bas en haut. Au cas où l'air, chargé d'huile ou alcoolisé, traverse l'étuve de bas en haut, cet air passe, après sa sortie de l'étuve, dans le condenseur p pour permettre la condensation de l'huile comme décrit plus haut.
Au cas où le dit air traverse l'étuve de haut en bas, l'huile ou le mélange d'huile et d'alcool sont condensés dans le couvercle inférieur de l'étuve et peuvent être évacués ou dirigés vers le séparateur q, à l'aide des tuyaux n1, n2 et pl, comme décrit ci-dessus. L'air alcoolisé peut être amené à l'aide d' une tuyère 8 à laquelle l'air arrive sous pression, par la conduite branchée 7 pourvue d'une soupape et à laquelle tuyère l'alcool arrive par l'autre conduite branchée 9, également pourvue d'une soupape. Si on le désire, on peut employer plusieurs tuyères. Dans chacun de ces cas, l'huile obtenue par la condensation passe dans le séparateur q.
Après que le houblon a été complètement séché par'l'air, alcoolisé ou non, on fait circuler à travers ce houblon de l'alcool concentré, c'est-à-dire à 96% ou plus, donc aussi pur que possible, en vue de dissoudre les résines liquide conter nues dans le houblon. L'alcool employé à cet effet est aussi concentré que possible, vu que, plus grande sera sa concentration, moins de résines, solide seront dissoutes par cet alcool.
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Lorsqu'on ne peut plus rien extraire de cette manière, on ferme la sortie de l'étuve de sorte que toute la solution alcoolique peut être rassemblée et collectée dans l'étuve, après quoi on fait passer de la vapeur ou de l'eau chaude à travers les che- mises, supérieure et inférieure des deux couvercles, en forme de dômes, de l'étuve, ce qui a pour effet de ramener la dite solution alcoolique à la consistance requise, après quoi le liquide est évacué. Les vapeurs d'alcool émanant de la dite solution et s'échappant par le tuyau 10 sont condensées dans le rechauffeur à air m, lequel est employé Maintenant comme con denseur, le produit de la condensation étant ensuite collecté dans un récipient de séparation ou séparateur 11, lequel est analogue au séparateur q décrit ci-dessus.
Cette partie du pro- cédé est exécutée sous le vide maximum pouvant être produit, la disposition étant telle que la partie supérieure du réci- pient de séparation ou du séparateur est connectée à cet effet à un dispositif aspirateur, au moyen du tuyau de connexion 42.
Lorsque le rechauffeur à air m est utilisé comme condenseur, de la manière décrite ci-dessus, on fait circuler un fluide ré- frigérant à travers les tubes de ce rechauffour, la disposi- tion étant telle que le dit fluide entre dans le condenseur par le tuyau'35 et en sort par le tuyau 36, le robinet d'entrée de vapeur étant alors, bien entendu, fermé et le robinet ou soupape 43,-ouverte, de sorte que les vapeurs passent par le tuyau de sortie 10 pour arriver dans l'espace qui entoure les tubes du condenseur, où ces vapeurs seront condensées, tandis que le produit de cette condensation, qui se dépose au-dessus de la plaque de fond 29, se dirige, par le tuyau 43a, vers la partie supérieure du séparateur ou récipient de séparation.
Après ce traitement, un courant d'air rechauffé ou alcoolisé est dirigé à travers l'étuve, comme décrit ci-dessus, afin de permettre la récupération de l'alcool qui reste encore dans la
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masse du houblon et, si on le désire, l'alcool récupéréiest ensuite rectifié en vue de son emploi ultérieur. Afin de favo riser la circulation de l'alcool concentré ou de la solution alcoolique à travers la masse du houblon on peut réunir, au moyen d'un tuyau 6, le compartiment inférieur d'un autre réci- pient de séparation 3, avec la partie supérieure de l'étuve.
La dite circulation peut être assurée en remplissant d'abord complètement ou approximativement le récipient de'séparation 3 avec de l'alcool qu'on introduit par le rarcord 44 à alcool-, le robinet py-pass 22 étant ouvert lors du remplissage. Le ro- binet 20 est alors ouvert et une dépression est produitetdans le tuyau 21 réuni à la partie supérieure de l'étuve, de sorte que l'alcool arrive dans cette étuve par le tuyau 6 et s'in- filtre à travers le houblon.
Lorsque tout l'alcool est passé du séparateur 3 dans l'étuve, le robinet by-pass 22 reste ou- vert et le robinet 20 est fermé, le liquide étant alors aspiré dans le compartiment inférieur du séparateur, en passant par le tuyau 46 et grâce à une dépression produite dans le tuyau 45, laquelle dépression aura pour effet d'aspirer le liquide, coll lecté dans la partie inféreure de l'étuve, dans le compartiment inférieur du séparateur. Ce liquide peut alors être remis en circulation à travers le houblon, de la manière décrite ci- dessus et jusqu'au moment où on a acquis la certitude qu'il n'est plus possible de dissoudre de cette manière aucune subs tance susceptible d'être extraite du houblon.
Afin de faire circuler l'alcool contenu dans le compartiment inférieur du sé- parateur 3, à travers le houblon, le robinet 22 doit être fermé et le robinet 20 - ouvert, ce qui permet à la dépression pro- duite en 45 d'aspirer le dit liquide par le tuyau 6 et de le refouler dans la partie supérieure de l'étuve pour le faire passer à travers le houblon contena dans cette dernière et en- suite, par le tuyau 46, dans le compartiment supérieur du
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séparateur.
Lorsque le compartiment inférieur est vidé de la manière qui vient d'être décrite, le robinet 22 est alors ouvert et le robinet 20 - fermé, et le liquide s'écoule alors par gravité vers le compartiment inférieur du récipient de séparation et peut être à nouveau mis en circulation à travers le houblon, comme auparavant, après avoir fermé le robinet 22 et ouvert le robinet 20, cette mise en circulation de l'alcool peut être répétée jusqu'au moment où l'on aura constaté, par observation, qu'il n'est plus possible de dissoudre de cette manière l'autres produits susceptibles d'être extraits du houblon.
Il est bien entendu que, lorsqu'on utilise l'installation de la maniè.re qui vient d'être décrite, la dépression doit être maintenue dans l'étuve si l'on désire remettre le dit liquide en circulation. Un séparateur identique à celui qui vient d'être décrit peut être connecté au rechauffeur à air pour le cas où ce dernier est utilisé comme condenseur en vue d'amener le li- quide venant de l'étuve, à la densité désirée.
Dès qae tout l' alcool a été emporté par un courant d'air chaud mis en circula- tion à travers le houblon, comme mentionné plus haat, on peut faire circuler à travers ce houblon, de l'eau, de préférence réchauffée, cette mise en circulation de l'eau se faisant d' une manière identique à celle qui a été décrite pour la mise en circulation de l'alcool et en vue de dissoudre tout le reste des résines, des tannins, etc.., solublesdans l'eau. Lors- qu'on ne peut plus rien extraire du houblon de cette manière, on fait passer de la vapeur ou de l'eau chaude à travers les chemises, supérieure et inférieure, des couvercles en forme de dômes, de l'étuve et la solution obtenue est ensuite amenée à la consistance requise,, tout en maintenant la dépression.
Le liquide obtenu est ensuite évacué.
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Si on le désire, le procédé ci-dessus peut être modifié en ce sens qu'après le séchage du houblon par l'air rechauffé ou l'air alcoolisé et avant que ce houblon ne soit soumis au traitement par l'alcool concentré, une petite quantité @@@@@@ d'alcool concentré peut être introduite dans l'étuve en-dessous du faux-fond un courant d'air froid étant ensuite dirigé dans la dite étuve et aspiré à travers le houblon par la dépression, ce qui aura pour effet que cet air alcoolisé absorbera toute humidité encore retenue dans la rnase du houblon.
Ce procédé con tinue jusqu'au moment où on a la certitude que le houblon a été séché convenablement, après quoi on procède au traitement du houblon par de l'alcool concentré, comme décrit plus haut, après avoir évacué l'alcool contenu dans la partie inférieure de l'étuve.
Dans une variante de la manière de produire de l'air alcoo lisédécrite ci-dessus, la partie inférieure de l'étuve peut être pourvue de moyens pour injecter l'alcool sous forme d'un mélange atomiséd'air et d'alcool. Comme montré en Fig. 1, ces moyens peuvent consister en un raccord d'amenée d'alcool 9 et un raccord d'amenée d'air sous pression 7, lesquels raccords sont connectés à un tuyau 8, connecté à son tour à la partie in férieure de 7.'étuve . Un tuyau de dérivation 8a peut être réuni au tuyau 8 de sorte que le mélange atomisé d'air et d'alcool peut également être injecté dans la partie supérieure de l'é- tuve, par le raccord 9a.
La chemise inférieure sera refroidie pendant la durée de ce traitement de sorte que la vapeur sera condensée dans la partie inférieure de l'étuve. On peut prévoir une aube ou pale 47, solidaire de l'arbre c et tournant avec lui, de manière à agiter le liquide contenu dans la partie inférieure de l'étuve et de favoriser ainsi son évaporation.
Au cas où du vieux houblon ne contenant pas ou contenant in- suffisamment d'huile pour donner un rendement satisfaisant, doit être traité, ce houblon est d'abors séché 'et ensuite trai-
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té avec de l'alcool concentré..
Dans le mode d'exécution modifié de l'étuve, représenté dans la Fig. 2, l'espace destiné à contenir le houblon consiste en un tambour perforé 10 monté de manière à tourner autour d'un axe horizontal, et dans un boîtier présentant des couvercles, dont un supérieur et un inférieur, pourvus de chemisés.
Il est bien entendu que l'installation est pourvue de verres indicateurs de niveau, de récipients ae séparation, de thermomètres, de manomètres, de soupapes de sûreté et de robi- nets à air.
Ensuite, l'invention n'est pas limitée à l'installation décrite ci-dessus, mais peut subir des modifications en vue de satisfaire aux diverses exigences.
Le maintien de la dépression pendant l'exécution du pro- cédé est très important étant donné qu'il évite un surchauffe- ment pendant la durée du traitement et empêche la perte et la conversion de produits de valeur. Ens @ite, la houblon est agité pendant toute la durée du procédé d'extraction, les râteaux pouvant alors tourner à une vitesse plus grande que lors :la séchage du houblon.
Un avantage important de l'appareil suivant l'invention consiste en ce qu'en aucun cas , le liquide condensé ou. le liqui de contenant les produits d'extraction n'est,- comme cela peut se produire ailleurs, amené à passer à travers la poupe aspiran- te ou autre dispositif produisant la dépression, étant donné que le liquide est toujours collecté dans un espace disposé en- dessous du débouché de la conduite d' aspiration.
On évite ainsi de souiller les produits extraits, comme cela aurait pu se produire si le fonctionnement de l'installation avait nécessité un pasaage du liqaide condensé o@ du liquide conte- nant les produits d'extraction, @ travers les dispositifs as- piratera.
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"PROCESS AND APPARATUS FOR DRYING HOPS AND EXTRACTING OILS AND RESINS OUT OF THIS"
The present invention relates to a process and to an apparatus for drying hops and / or extracting hails and resins from the latter.
One of the objects of the invention is to establish an improved process and apparatus for the drying of green hoppers and their preparation for the market.
Another object of the invention is to establish a process and an apparatus for drying green hops, by means of which the oil and other substances which may be extracted during the drying can be recovered in the form of
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by-products which may be used in the manufacture and flavoring of fermented beverages.
Another object of the invention is to provide a process and an apparatus which can be employed for the treatment of dried hops or green hops, with a view to recovering oil, liquid and solid ends, tannin and other products which can be extracted from hops and which can be used in the manufacture, flavoring and preservation of fermented drinks.
As is well known, green hops, after being picked from the fields, undergo a drying process before being subjected to the brewing processes. Such drying is usually obtained by subjecting to the action of hot air the hops placed on drying stages, however part of the oil, lupulin and other valuable products extracted from the hops during of this process are lost or converted into other less valuable products. Furthermore, the excessive heat to which the green hops are subjected during the above process exerts a destructive action on the hops, in that the heat tends to cause the oxidation of the oils and to destroy or harden some of the hops. liquid resins.
An important characteristic feature of the present invention consists in drying the hops by subjecting them either to the action of a stream of heated air, preferably to a temperature of the order of 70 to 90 Fahrenheit, or by the action of an alcoholic air stream. The process is preferably carried out under reduced pressure, which may be lower than atmospheric pressure.
Preferably, the hops are treated in an oven or other container and are constantly agitated in order to avoid settling of the hops in certain places, which would have the effect of bypassing the flow of air.
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alcoholic or not, by passing it through the less compact parts of the hop mass, while the stirring of this mass makes it possible to obtain a uniform treatment of the latter. Then, the heated or alcoholized air, after having passed through the mass of the hops, is preferably conducted through a condenser in order to liquefy and thus separate, in order to recover them, all the oils carried away by the current of air out of the hops.
It will be seen that the temperature of the air used for the treatment of the hops is relatively low and is not such as to cause oxidation. In addition, this air is preferably in a dry state and can be dried in any suitable manner before passing through the hops.
According to another characteristic feature of the present invention, green or dried hops can be processed for the extraction of oil, liquid and solid resins, tannin and other valuable substances. In the case of green hops, this is first dried, which is preferably carried out in the manner set out above, however, when desired, oven-dried hops according to the methods known hitherto. Now, for the extraction of the aforementioned products, can be treated in the same manner as the dried hops according to the present invention.
It is therefore another characteristic feature of the invention to extract oils and resins from the hops by passing a stream of water vapor through the hop mass and then treating this vapor to remove it. separate the oils carried away by it.
After this treatment, a stream of heated or alcoholized air is preferably directed through the hops, said air, alcoholic or not, then being treated with a view to separating therefrom.
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moisture and oils washed away, to allow the recovery of the remaining oil and to dry the hops for further processing.
Preferably, the hops are then treated with concentrated alcohol which is passed through the hop mass to dissolve the liquid resins as well as any solid resins which are likely to be dissolved in the hop. the alcohol. Of course, these resins are then separated from the alcohol which, if desired, is then rectified for subsequent use. The quantity of alcohol which remains in the hop mass can be recovered by passing hot air through this mass, the resulting alcohol vapors then being liquefied in a condenser and the liquid collected. in a container for re-use. This process is also carried out under reduced pressure.
After all the alcohol has been collected, the hops are treated with hot water which is passed through the hop mass to dissolve the remaining liquid and solid resins, tannin and all. which can be dissolved in hot water. The resins and tannin are then separated from the water. The exhausted hops are then unloaded with a view to recharging the oven. When using water or alcohol, the amount of these can be reduced to a minimum, which is an important factor and must be considered for the economy of manufacture, mainly in the case of alcohol.
The method which is the subject of the invention, in combination with suitable equipment, which is also the subject of the invention, is described below and illustrated in the appended drawings, in which:
Fig. 1 is a schematic view in elevation and in section and,
Fig. 2 is an elevational view in section of a va-
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laughing from the oven.
The drying of the hops is carried out as follows:
The green hops are introduced into a vertical cylindrical oven a, through the access of an inlet opening b, until the oven is filled. The hops can also be brought to the oven by any other suitable means. However, it is preferable to introduce it through opening b, creating a vacuum inside the stew, which would also reduce the handling of the hops, which often causes them to deteriorate. In addition, the hops can be introduced into the oven without being handled, that is to say immediately after being picked, which is important since green hops deteriorate very quickly.
Stirring means are provided inside the oven and may consist of a vertical shaft c mounted in suitable bearings or sliders:; the said tree carrying a series of blades, vanes or rakes, e extending radially.
When filling the oven, the shaft c is rotated and these rakes equalize the layer of hops and distribute the latter uniformly over the entire space between the false bottom f, which may consist only of a perforated plate , as shown in the drawing, its upper surface being able to be covered with a fine gauze fabric, in order to prevent the fall of the lupulin, - from a part and a perforated plate g, arranged in the upper part of the 'oven, on the other hand, the two perforated plates being intended to keep the hops between the two lids, upper and lower, h and i, respectively having the shape of domes and provided with liners.
When the hop inlet opening b is closed by means of the tap j, for example, and the brewing mechanism is rotated, steam is passed through the openings k and l. in jackets h and i, upper and lower covers respectively, while the air heated to the temperature 70 to 90 Farenheit, $ arriving from a suitable air heater
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mr. which can also serve as a condenser, as described below, enters the oven through pipes n.
and n1, the last of which passes through the lower cover to open into the interior of the oven below the false bottom f, the arrangement being such that the air rises through the hops and leaves the oven through an outlet duct o. passing through the upper cover, the air being expelled through the hops under the effect of the suction exerted by a condenser p which receives the air charged with the oil and steam carried away during the passage of the l air through the hops placed in the oven. The oil is condensed in the condenser p and passes into a closed tank or separator q, through the pipe pl.
The air preheater comprises a series of tubes 26, arranged in a housing 27 and the ends of which extend through end plates 28 and 29 in which they are sealed, an upper manifold 30 and a lower manifold 31. being attached to said plates. A pipe 32 is joined to the housing to allow the arrival of the air to be heated in addition to the treatment of the hops. A supply pipe 33 is joined to the upper manifold to allow the arrival of the steam or another heated fluid, for the reheating of the air, while a discharge pipe 34 for the aforementioned fluid is connected to the lower collector.
The pipes for supplying and discharging the heated fluid are provided with valves by means of which the flow of this fluid through the pipes of the heater can be controlled. Likewise, the air inlet and outlet pipes are provided with taps by means of which the flow of air passing through the housing and around the tubes to reach the pipe going to the oven, can also be controlled. The upper and lower collectors are provided respectively with water supply and discharge fittings 35,
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36, provided for a purpose described after and equipped with valves which are closed when the apparatus is used for drying hops.
The condensate on p pst of a construction similar to that of the air heater, except that its casing is provided with inlet and outlet fittings 37, 38, intended respectively to be brought into the casing or to be discharged out. of the latter a refrigerant, cold water for example, intended to cool the air, alcoholic or not, and thus condense the oil or the mixture of oil and alcohol which flows through the tubes , the arrangement being, of course, such that the evacuation duct o coming from the oven is connected to the upper manifold of the condenser and to the upper manifold of the tank-separator q, these connections being controlled by appropriate valves 39 and 40.
The tank-separator q preferably consists of a tank divided by a partition into two compartments, upper and lower, IL and t respectively, compartment 1. being in turn divided by a vertical and perforated filter plate, or the like, n. The oil or the mixture of air and oil or else the alcoholic air enters the separation vessel through the pipe pl opening out on one side of said perforated plate. The oil from the condensation then falls, by gravity, to the bottom of compartment a. while the air will be exhausted through the pipe pl, as described below.
Preferably, the compartment has a vertical partition x, extending from the bottom of this compartment to the vicinity of the horizontal partition r,
A bypass pipe w joins the lower part of the compartment s to the lower part of the compartment t, said pipe being equipped with a valve or a tap w1, so that, when the compartment g. is completely or approximately filled with the liquid coming from the condensation, this
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liquid can flow, by gravity, in the right part of the compartment., as soon as the tap w1 is open.
The heavier oil will then settle on the bottom of this part of compartment t and as soon as the level of oil in this part of said compartment has exceeded the height of the partition z ,, the lighter oil will flow over the edge - of this partition to the other part of the compartment t, where this oil can be subjected to a subsequent separation according to the different degrees of density. When the compartment t is completely or approximately filled with oil, it is possible to drain, from time to time, the light oil from the upper part of this compartment, by opening a valve or valve therein, disposed in the upper part of compartment t, on the side opposite to the inlet pipe or by-pass w.
In another mode of use of the separator or separation vessel, the valve w1 can remain open until the oil rises to the top of the bypass pipe. The bypass valve is then closed and the lighter oil can be drawn off by opening the valve y. Evacuation conduits z are also provided in the lower part of compartment t, which conduits allow the evacuation, by means of valves z1, of heavy oils and other products which do not rise to the upper edge of the partition. separator, which products can, if desired, be directed to a separator to separate the hop oil from other substances.
The condenser outlet pipe p is connected to the left side of the upper compartment µ¯ of the separator, while the other side of said compartment is in communication with a pipe il, which in turn is connected to any vacuum device. suitable which acts to induce a vacuum in oven a and in condenser p, this vacuum being maintained throughout the drying process.
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It will be noted that said vacuum also serves to suck the air into the air heater m and to entrain this air through the said heater before it enters the oven, as well as to remove the exhausted air from the separator.
When the drying operation is completely finished, the dried hops are then removed from the oven through the outlet opening 2 and preferably by suction and are packaged for the market. During the drying period, the stirring mechanism c, e is kept in motion at a low speed, so as to ensure efficient and uniform drying of the whole mass of the hops. The brewing or agitation of the hops ensures the drying of all parts of the mass of the latter and makes it possible to prevent the short-circuiting of the air flow through the less campact parts of the mass of hops, because the compact parts thereof would then remain wet and it would result that a large part of liquid resins would be destroyed or solidified.
At the same time, the lupulin which settles on the false bottom of the oven will also be treated with the heated or alcoholized air. Suction or vacuum promotes the separation of moisture and thus allows the hops to be quickly dried and at a temperature which neither solidifies liquid resins nor does any other damage to valuable products entering. in the composition of hops.
If desired, the drying process can be carried out by introducing the heated or alcoholic air into the oven from above by means of the connected pipe n3 so that the air passes through the hops from top to bottom. . In this way, the heated or alcoholic air causes, by passing through the oven, a certain compression of the mass of the hops, which compression has the effect of promoting the separation.
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moisture and oils.
However, when the installation is used in this way, a refrigerant fluid can be circulated through the lower jacket i, which will result in any oil vapor which would be carried by the air, alcoholic or not. leaving the oven will be condensed in the lower dome cover, the products of the condensation then being able to be discharged out of this cover. However, air with or without alcohol and laden with oil can also pass through the access of pipes n1. n2. and p1, in the separator or separation vessel q, in which the oil obtained by the condensation will be separated from the air, as described above.
In order to enable the following part of the process to be carried out with a view to extracting from the hops the oil, saline and liquid resins, tannin and other valuable products, the hops, if they are present. green, should be dried, and preferably, in the manner and with the aid of the installation described above. However, in the event that the hops are already dried, the extraction process, as described below, can begin immediately by placing the hops in the oven.
According to this part of the present invention, a stream of water is directed into the lower cover of the dome-shaped oven through the water inlet opening 4, emerging at a short distance from the false bottom. perforated f. The jackets h and i of the upper and lower lids then receive steam or another heated fluid, and a vacuum is created in the condenser p and in the oven, as described above. The depression and the heat supplied by the heated jackets will have the effect of converting the water which is in the bottom of the oven, lacquer into water vapor, the vapor will then pass through the mass of the hops and carry
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the oil contained therein, after which the vapor will be condensed in the condenser p, to then pass into the separator q.
In this case, the oil obtained by condensation will be mixed with water or condensed steam, however the oil will be separated from the water thanks to the difference in density, in the lower compartment. separator q, this oil then being able to be discharged through the upper part of said compartment When the stream of water vapor can no longer extract oil from the hops, the water is then discharged from the lower part of the oven and the alcoholic air or the heated air is directed through the apparatus so as to pass the oven from top to bottom or from bottom to top. In the event that the air, charged with oil or alcohol, passes through the oven from the bottom up, this air passes, after leaving the oven, into the condenser p to allow the condensation of the oil as described above. high.
In the event that said air passes through the oven from top to bottom, the oil or the mixture of oil and alcohol is condensed in the lower cover of the oven and can be exhausted or directed to the separator q, to using pipes n1, n2 and pl, as described above. The alcoholic air can be brought by means of a nozzle 8 to which the air arrives under pressure, through the branched pipe 7 provided with a valve and to which the alcohol nozzle arrives through the other branched pipe 9 , also provided with a valve. If desired, several nozzles can be used. In each of these cases, the oil obtained by the condensation passes into the separator q.
After the hops have been completely air-dried, alcoholic or not, concentrated alcohol is circulated through this hops, that is to say 96% or more, therefore as pure as possible, in order to dissolve the liquid resins contained in the hops. The alcohol used for this purpose is as concentrated as possible, since the greater its concentration, the less solid resins will be dissolved by this alcohol.
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When nothing more can be extracted in this way, the outlet of the oven is closed so that all the alcoholic solution can be collected and collected in the oven, after which steam or water is passed. hot through the upper and lower jackets of the two domed lids of the oven, which has the effect of returning said alcoholic solution to the required consistency, after which the liquid is discharged. The alcohol vapors emanating from said solution and escaping through pipe 10 are condensed in the air heater m, which is now employed as a condenser, the product of the condensation then being collected in a separation vessel or separator. 11, which is analogous to the separator q described above.
This part of the process is carried out under the maximum vacuum that can be produced, the arrangement being such that the upper part of the separation vessel or of the separator is connected for this purpose to a vacuum device, by means of the connection pipe 42. .
When the air heater m is used as a condenser, in the manner described above, a refrigerant fluid is circulated through the tubes of this heater, the arrangement being such that said fluid enters the condenser through pipe'35 and leaves it through pipe 36, the steam inlet tap then being, of course, closed and the tap or valve 43, -open, so that the vapors pass through the outlet pipe 10 to arrive in the space which surrounds the tubes of the condenser, where these vapors will be condensed, while the product of this condensation, which settles above the bottom plate 29, goes, by the pipe 43a, towards the upper part of the separator or separation vessel.
After this treatment, a current of heated or alcoholic air is directed through the oven, as described above, in order to allow the recovery of the alcohol which still remains in the oven.
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hop mass and, if desired, the recovered alcohol is then rectified for subsequent use. In order to promote the circulation of the concentrated alcohol or the alcoholic solution through the mass of the hops, it is possible to join, by means of a pipe 6, the lower compartment of another separation vessel 3, with the upper part of the oven.
Said circulation can be ensured by first completely or approximately filling the separation container 3 with alcohol which is introduced through the port 44 for alcohol, the py-pass valve 22 being open during filling. The valve 20 is then opened and a vacuum is produced and in the pipe 21 joined to the upper part of the oven, so that the alcohol arrives in this oven through the pipe 6 and infiltrates through the hops. .
When all the alcohol has passed from separator 3 into the oven, bypass valve 22 remains open and valve 20 is closed, the liquid then being sucked into the lower compartment of the separator, passing through pipe 46 and thanks to a vacuum produced in the pipe 45, which vacuum will have the effect of sucking the liquid, collected in the lower part of the oven, in the lower compartment of the separator. This liquid can then be recirculated through the hops in the manner described above and until such time as it has been ascertained that it is no longer possible to dissolve in this way any substance liable to. be extracted from hops.
In order to circulate the alcohol contained in the lower compartment of the separator 3, through the hops, the tap 22 must be closed and the tap 20 - open, which allows the vacuum produced at 45 to suck up. said liquid through pipe 6 and push it back into the upper part of the oven to pass it through the hops contained in the latter and then, through pipe 46, into the upper compartment of the oven.
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separator.
When the lower compartment is emptied in the manner just described, the tap 22 is then opened and the tap 20 - closed, and the liquid then flows by gravity to the lower compartment of the separation vessel and may be at again put into circulation through the hops, as before, after having closed the tap 22 and opened the tap 20, this putting into circulation of the alcohol can be repeated until the moment when it has been observed, by observation, that 'it is no longer possible to dissolve in this way other products which can be extracted from the hops.
It is understood that, when the installation is used in the manner which has just been described, the vacuum must be maintained in the oven if it is desired to put said liquid back into circulation. A separator identical to that which has just been described can be connected to the air heater in the event that the latter is used as a condenser in order to bring the liquid coming from the oven to the desired density.
As soon as all the alcohol has been carried away by a current of hot air circulated through the hops, as mentioned above, water can be circulated through this hops, preferably warmed, this. circulation of the water being carried out in a manner identical to that which has been described for the circulation of the alcohol and with a view to dissolving all the rest of the resins, tannins, etc., soluble in the alcohol. water. When nothing more can be extracted from the hops in this way, steam or hot water is passed through the upper and lower jackets, the domed lids, the oven and the solution obtained is then brought to the required consistency, while maintaining the vacuum.
The liquid obtained is then evacuated.
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If desired, the above process can be modified in that after drying of the hops by heated air or alcoholic air and before this hops is subjected to the treatment with concentrated alcohol, a a small amount of concentrated alcohol can be introduced into the oven below the false bottom a stream of cold air then being directed into said oven and sucked through the hops by the vacuum, this which will have the effect that this alcoholic air will absorb any moisture still retained in the hop storage.
This process continues until such time as it is certain that the hops have been properly dried, after which the hops are treated with concentrated alcohol, as described above, after having removed the alcohol contained in the hopper. lower part of the oven.
In a variation of the manner of producing alcoholic air described above, the lower part of the oven may be provided with means for injecting the alcohol in the form of an atomized mixture of air and alcohol. As shown in Fig. 1, these means may consist of an alcohol supply connector 9 and a pressurized air supply connector 7, which connectors are connected to a pipe 8, which in turn is connected to the lower part of 7. 'oven. A bypass pipe 8a can be joined to pipe 8 so that the atomized mixture of air and alcohol can also be injected into the upper part of the oven, through connector 9a.
The lower jacket will be cooled during the duration of this treatment so that the vapor will be condensed in the lower part of the oven. A blade or blade 47 can be provided, integral with the shaft c and rotating with it, so as to stir the liquid contained in the lower part of the oven and thus promote its evaporation.
In the event that old hops not containing or containing insufficient oil to give a satisfactory yield must be processed, this hops is first dried and then processed.
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tee with concentrated alcohol.
In the modified embodiment of the oven, shown in FIG. 2, the space intended to contain the hops consists of a perforated drum 10 mounted so as to rotate about a horizontal axis, and in a housing having lids, one of which is upper and one lower, provided with jackets.
It is understood that the installation is provided with level indicating glasses, separating vessels, thermometers, manometers, safety valves and air valves.
Then, the invention is not limited to the installation described above, but can undergo modifications in order to meet various requirements.
Maintaining the vacuum while performing the process is very important as it prevents overheating during the treatment period and prevents loss and conversion of valuable products. Then, the hops are agitated throughout the duration of the extraction process, the rakes then being able to rotate at a greater speed than during the drying of the hops.
An important advantage of the apparatus according to the invention consists in that in no case the condensed liquid or. the liquid containing the extraction products is not, - as can happen elsewhere, made to pass through the suction stern or other device producing the vacuum, since the liquid is always collected in a space arranged below the outlet of the suction line.
This avoids soiling the extracted products, as could have happened if the operation of the installation had required a passage of the condensed liquid o @ the liquid containing the extraction products, @ through the suction devices.