DE10107831A1 - Verfahren zum Entwesen von organischem Gut - Google Patents

Verfahren zum Entwesen von organischem Gut

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Abstract

Bei einem bekannten Verfahren zum Druckentwesen von organischem Gut unter Einsatz eines Kohlendioxid enthaltenden Behandlungsgases wird dieses aus einem Vorratsbehälter in flüssiger Form entnommen und einem Druckbehälter, in welchem das Gut unter Druck behandelt wird, zugeführt, wobei nach abgelaufender Entwesungsdauer das Behandlungsgas aus dem Druckbehälter als Abgas abgeführt und mindestens ein Teil davon dem Druckbehälter in einem Kreislauf wieder zugeführt wird. Um hiervon ausgehend ein einfaches und kostensparendes Verfahren zur Rückgewinnung und Wiederverwertung des Kohlendioxids im Prozess anzugeben, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass mindestens ein Teil des Abgases in flüssiges Behandlungsgas eingeleitet oder durch flüssiges Behandlungsgas hindurchgeleitet und dabei verflüssigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Druckentwesen von organischem Gut unter Einsatz eines Kohlendioxid enthaltenden Behandlungsgases, das aus einem Vorratsbehälter in flüssiger Form entnommen und einem Druckbehälter, in welchem das Gut unter Druck behandelt wird, zugeführt wird, wobei nach abgelaufener Entwesungsdauer das Behandlungsgas aus dem Druckbehälter als Abgas abgeführt und mindestens ein Teil davon dem Druckbehälter in einem Kreislauf wieder zugeführt wird.
Es sind Verfahren für das Entwesen von organischem Gut, wie beispielsweise Tee, Kaffee, Kakao, Getreide, Früchte oder Drogen unter Einsatz toxischer Gase bekannt. Es wurde auch vorgeschlagen, anstelle der toxischen Gase neutrale Behandlungsgase einzusetzen, insbesondere Kohlendioxid, und die Einwirkdauer des Behandlungsgases durch eine Druckbehandlung in einem Autoklaven zu verkürzen. Ein derartiges Verfahren ist in der EP-A 458 359 beschrieben. Dabei wird der Autoklav mit dem zu behandelnden Gut gefüllt und dieses bei einem Entwesungsdruck von 20 bar (2 MPa) über einige Stunden der Entwesungswirkung des unter Druck stehenden Kohlendioxids ausgesetzt. Zum Befüllen des Druckbehälters wird das Kohlendioxid in einem Vorratsbehälter in flüssiger Form bereitgehalten und von dort über einen Verdampfer dem Druckbehälter solange zugeführt, bis der gewünschte Entwesungsdruck erreicht ist. Dem Druckbehälter ist ein zweiter druckfester Behälter zugeordnet, in welchen mindestens ein Teil des Behandlungsgases nach abgelaufener Entwesungsdauer entspannt, einem Verdichter zugeführt und darin wieder auf den Entwesungsdruck oder höher verdichtet wird. Das so verdichtete Behandlungsgas steht dann wieder zum Befüllen des Autoklaven zur Verfügung. Durch das mehrmalige Durchlaufen des Prozesses reichern sich in dem Behandlungsgas Verunreinigungen, insbesondere Fremdgase, wie Sauerstoff, an. Diese Verunreinigungen können aus dem zu behandelnden Gut stammen. Zur Durchführung dieses Verfahrens sind große Mengen an Kohlendioxid erforderlich. Bei dem bekannten Verfahren ist jedoch nur die Wiederverwertung eines Teils des eingesetzten Kohlendioxids möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostensparendes Verfahren zur Rückgewinnung und Wiederverwertung des Kohlendioxids im Prozess anzugeben.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Teil des Abgases in flüssiges Behandlungsgas eingeleitet oder durch flüssiges Behandlungsgas hindurchgeleitet, und dabei verflüssigt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Abgas oder ein Teil davon mittels flüssigen Behandlungsgases abgekühlt und dabei verflüssigt. Danach steht es dem Prozess als Behandlungsgas wieder zu Verfügung. Durch die Verflüssigung wird eine gewisse Reinigung von gasförmigen Verunreinigungen mit einem niedrigeren Siedepunkt als das Behandlungsgas erzielt. Die Verflüssigung des Abgases erfolgt besonders wirtschaftlich unter Einsatz von flüssigem Behandlungsgas. Dabei wird das Abgas entweder unmittelbar in die Flüssigkeit eingeleitet, oder es wird durch eine im flüssigen Behandlungsgas verlaufende Gasleitung mindestens streckenweise durch das flüssigen Behandlungsgas hindurch geleitet. Darüberhinaus lässt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren ohne größeren Aufwand der größte Teil des eingesetzten Behandlungsgases wieder zurückgewinnen und dem Prozess-Kreislauf wieder zuführen.
Im Hinblick hierauf ist es besonders günstig, wenn das Abgas in das flüssige Behandlungsgas im Vorratsbehälter geleitet, und ein Teil davon verflüssigt wird. Die durch das Einleiten oder Hindurchleiten des Abgases bewirkte Temperaturerhöhung führt zu einem Druckanstieg innerhalb des Vorratsbehälters. Der höhere Druck erleichtert die Einstellung des für die Entwesung erforderlichen Drucks im Druckbehälter.
Es hat sich bewährt, als Behandlungsgas technisch reines Kohlendioxid einzusetzen. Kohlendioxid zeigt eine deutliche Entwesungswirkung und ist im übrigen im wesentlichen ungiftig.
Bei einer besonders vorteilhaften Verfahrensvariante sind mindestens zwei Druckbehälter vorgesehen sind, in denen das Gut zeitgleich oder im Wechsel behandelt wird. Dadurch kann der Durchsatz entsprechend der Anzahl der Druckbehälter vervielfacht werden.
Im die Effektivität der Entwesung beizubehalten und zur Verringerung des Verunreinigungsgehalts des Behandlungsgases hat es sich als günstig erwiesen, dass der Druckbehälter vor der Druckbehandlung des Gutes mit einem Spülgas in Form von gasförmigem Kohlendioxid gespült wird. Dabei werden Luft und andere Fremdgase aus dem Druckbehälter verdrängt.
Hierbei wird vorteilhafterweise der Sauerstoffgehalt des Spülgases nach Verlassen des Druckbehälters gemessen, so dass bei Unterschreiten einer vorgegebenen Obergrenze des Sauerstoffgehalts das Spülen des Druckbehälters beendet wird.
Bei einer besonders bevorzugten Verfahrenweise wird der Vorratsbehälter nach dem Zuführen des Abgases unter Luftausschluss entspannt. Dadurch wird eine Reinigung der Atmosphäre innerhalb des Vorratsbehälters erzielt, indem in der Gasphase des Vorratsbehälter angesammelte gasförmige Verunreinigungen entfernt werden, so dass dieser für den nächsten Befüll- und Verflüssigungsprozess eine gereinigte Gasphase aufweist.
Es hat sich daher als günstig erwiesen, einen durch das Entspannen bewirkten Druckabfall im Vorratsbehälter durch Verdampfen von flüssigem Behandlungsgas wieder auszugleichen. Durch das Verdampfen des relativ reinen flüssigen Behandlungsgases, insbesondere von Kohlendioxid, wird einen gereinigte Gasphase im Vorratsbehälter erzeugt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Zeichnung näher erläutert. Als einzige Figur der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Schema einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung.
Zu Beginn des Prozesses sind die Ventile 4, 6, 8, 9, 12, 21 und 22 geschlossen. Zur Durchführung der Druckentwesung werden die Ventile 8, 4 und 11 geöffnet.
Hierdurch wird flüssiges CO2 (Lagerbedingung 18 bar, -23°C) aus dem Vorratsbehälter 1 entnommen und über die Pumpe 2 und den Verdampfer 3 in den Autoklaven 10 geleitet, bis in diesem ein Druck von z. B. 20 bar erreicht ist. Dann werden die Ventile 8, 4 und 11 geschlossen. Ein im Autoklaven 10 befindliches Produkt, wie z. B. Kräuter, wird diesem Druck über einen bestimmten Zeitraum (z. B. 3 Stunden) ausgesetzt.
Nach Ablauf der Behandlungszeit werden die Ventile 12, 6, 9, 4 und 21 geöffnet und das im Autoklav 10 befindliche CO2 wird über den Verdichter 5 sehr schnell in den Vorratsbehälter 1 gepumpt. In diesem wird es über ein Verteilrohr 7 in die Flüssigphase eingeleitet. Hierbei kondensiert ein Teil des CO2. Der Rest mischt sich mit gasförmigem CO2 aus dem Vorratsbehälter und strömt mit diesem gemeinsam in den Autoklaven 20. Der Autoklav 20 ist identisch ausgestattet wie der Autoklav 10; die Bezugsziffern 21 bis 24 entsprechen insoweit den Bauteilen und Bestandteilen mit den Bezugsziffern 11 bis 14.
Nach der Entleerung des Autoklaven 10 werden die Ventile 12, 6 und 9 wieder geschlossen und das Ventil 8 wird geöffnet. Der Restdruck im Autoklaven 20 wird, wie oben beschrieben, über die Pumpe 2 und den Verdampfer 3 eingebracht. Nach Schließen der Ventile wird in Autoklav 20 der Entwesungsvorgang durchgeführt. In dieser Weise werden beide Autoklaven im Wechsel betrieben.
Durch die Beschickung der Autoklaven 10, 20 mit dem Produkt ist bei jedem Entwesungsvorgang ein gewisser Anteil an Luft im Autoklaven 10, 20 vorhanden. Diese kann in einem Zwischenschritt zu oben beschriebenem Ablauf reduziert werden. Hierbei wird gleichzeitig mit dem Ventilen 4 und 11 auch das Ventil 13 geöffnet, so dass ein Gemisch aus im Autoklav 10 (bzw. Autoklav 20) befindlicher Luft und neu eingeleitetem CO2 abströmt. In diesem Gasgemisch wird der Sauerstoffgehalt überwacht und nach Erreichen eines vorgegebenen Maximalwertes das Ventil 13 geschlossen und der Druckaufbau wird, wie oben beschrieben, fortgesetzt.
Eine andere Möglichkeit zur Senkung der Luftverunreinigung des Prozesses ist eine Entspannung des Vorratsbehälters 1 über das Ventil 32. Diese erfolgt bei geschlossenen Ventilen 6, 8 und 9. Durch Verdampfung aus der Flüssigphase wird der durch die Entspannung entstehende Druckabfall ausgeglichen. Die Konzentrationsüberwachung über die Messeinrichtung 31 erfolgt analog des Prozesses im Autoklaven.

Claims (9)

1. Verfahren zum Druckentwesen von organischem Gut unter Einsatz eines Kohlendioxid enthaltenden Behandlungsgases, das aus einem Vorratsbehälter in flüssiger Form entnommen und einem Druckbehälter, in welchem das Gut unter Druck behandelt wird, zugeführt wird, wobei nach abgelaufener Entwesungsdauer das Behandlungsgas aus dem Druckbehälter als Abgas abgeführt und mindestens ein Teil davon dem Druckbehälter in einem Kreislauf wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil des Abgases in flüssiges Behandlungsgas eingeleitet oder durch flüssiges Behandlungsgas hindurchgeleitet, und dabei verflüssigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas in das flüssige Behandlungsgas im Vorratsbehälter (1) geleitet, und ein Teil davon verflüssigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Behandlungsgas technisch reines Kohlendioxid eingesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Druckbehälter (10; 20) vorgesehen sind, in denen das Gut zeitgleich oder im Wechsel behandelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (10) vor der Druckbehandlung des Gutes mit einem Spülgas in Form von gasförmigem Kohlendioxid gespült wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt des Spülgases nach Verlassen des Druckbehälters (10) gemessen, und dass bei Unterschreiten einer vorgegebenen Obergrenze des Sauerstoffgehalts das Spülen des Druckbehälters (10) beendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas nach Verlassen des Druckbehälters (10) verdichtet und dem Vorratsbehälter (1) in verdichteter Form zugeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (1) nach dem Zuführen des Abgases unter Luftausschluss entspannt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch das Entspannen bewirkter Druckabfall im Vorratsbehälter (1) durch Verdampfen von flüssigem Behandlungsgas ausgeglichen wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3366146B1 (de) 2017-02-23 2020-06-24 Natura Foodtec Holding B.V. Vorrichtung und verfahren zur behandlung von lebensmitteln

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3366146B1 (de) 2017-02-23 2020-06-24 Natura Foodtec Holding B.V. Vorrichtung und verfahren zur behandlung von lebensmitteln

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