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QUERVERWEIS AUF EINE VERWANDTE ANWENDUNG
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Diese Anwendung beansprucht die Priorität der provisorischen
U.S. Patentanmeldung mit Seriennummer 61/714,945 , angemeldet am 17. Oktober 2012
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft Sojabohnen. Ein ein Verfahren für das Quetschen von Verfahren und eine Vorrichtung zur Minimierung des Energiebedarfs für das Quetschen von Sojabohnen werden offenbart.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Das Quetschen von ölhaltigem Pflanzenmaterial, wie Sojabohnen, Rapssaat oder Sonnenblumensaat, ist ein energieintensiver Prozess, da er mehrere Schritte umfasst, für die mechanische und thermische Energie benötigt wird. Diese Energie ist teilweise mechanisch, z. B. Brechen, Mahlen, Walzen, Pressen und Pelletieren, und teilweise thermisch, um Zellwände zu zersetzen, die Ölviskosität zu vermindern und den Feuchtigkeitsgehalt von jedem Ausgangs-, Zwischen- oder Endprodukt des Prozesses anzupassen. Vor der eigentlichen Ölextraktion muss das ölhaltige Pflanzenmaterial vorbereitet werden: Energie muss aufgewändet werden, um die Wände der Zellen, die das Öl enthalten, zu brechen oder zu schwächen. Für einige ölhaltige Pflanzenmaterialien, beispielsweise Sojabohnen, wird auch ein Schälen empfohlen. In der Öl- und Fettindustrie bezeichnet man die Behandlungen, denen das ölhaltige Pflanzenmaterial vor der Ölextraktion unterzogen wird, als Vorbereitung.
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Die Vorbereitung, die der Ölextraktion vorangeht, wird ausführlicher für Sojabohnen beschrieben, die weitaus die weltweit wichtigste Ölsaat sind, mit einer Weltproduktion im Bereich von 250 Millionen metrischen Tonnen pro Jahr (2010, Soy Stats®, The American Soybean Association). Eine Besonderheit von Sojabohnen ist, dass ihre Öl- und Proteinfraktionen beide hochwertig sind. Deshalb müssen die Prozesse der Vorbereitung und Ölextraktion so ausgelegt werden, dass zugleich die Eigenschaften des extrahierten Öls und auch des zurückbleibenden Schrots erhalten bleiben.
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Sojabohnenöl wird vorwiegend durch Extraktion mit dem Lösungsmittel Hexan gewonnen. Aber eine effiziente Extraktion mit Hexan erfordert eine penible Vorbereitung der Sojabohnen, sodass unter normalen Umständen der Lösungsmittelextraktionsbetrieb das Öl auf effiziente und wirtschaftliche Weise gewinnen kann. Ein Schritt bei der Vorbereitung ist das Schälen, bestehend aus dem Entfernen der faserigen Schale, die die Sojabohnen umgibt. Die Schale ist reich an Fasern und arm an Öl und Protein. Dementsprechend hat das Schälen zwei Vorteile: es reduziert die Menge an Material, das stromabwärts verarbeitet werden muss, und es erhöht den Proteinanteil des restlichen Schrots, das nach der Ölextraktion zurückbleibt.
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Traditionell wurde die Schale in einem Verfahren, das nun als ,Kaltschälung' bezeichnet wird, entfernt, aber dieses Verfahren umfasst mehrere thermische Konditionierungen und langes Temperieren, die korrekt ausgearbeitet werden müssen. In jüngerer Zeit wurde das ,Heißschälen' entwickelt. Beim Heißschälen werden die Sojabohnen nur ein Mal erhitzt, und die Temperierung fällt weg. Folglich ist Heißschälen weniger energieaufwändig. Diese Erfindung befasst sich spezifisch mit dem Heißschälen.
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Dementsprechend umfassen das unten beschriebene Verfahren und die Ausrüstung zum Quetschen von Sojabohnen eine Vorbereitung, einschließlich Heißschälung, mit folgenden weiteren wichtigen Schritten: Reinigen, Vorwärmen und Trocknen, schnelle Oberflächenerhitzung (Heißschälung), Flockieren und schließlich Extraktion mit dem Lösungsmittel Hexan.
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Während des Reinigungsschritts werden übergroßes und fremdes Saatgut und/oder Material von den Sojabohnen entfernt. Während der Vorwärm- und Trocknungsschritte werden die Sojabohnen auf normalerweise 70-75 °C erhitzt, und die Feuchtigkeitsreduzierung beträgt 2,5 bis 3,0 Gew.-%. Dieser Schritt wird in der Industrie oft als „Konditionierung“ bezeichnet. Typischerweise beträgt der Feuchtigkeitsanteil der Sojabohnen bei Beginn des Verfahrens ungefähr 13 Gew.-%, um beim Verlassen des Konditionierungsschritts auf 10,5 bis 10,0 Gew.-% zurückzufallen. In der Industrie erfolgt die Konditionierung vorwiegend in einem Durchlauf-Fließbetttrockner („Bohnenerhitzer“), wo mehrere dampfbeheizte ovale waagerechte Röhren in Kontakt mit den Sojabohnen sind. Während einer solchen Konditionierung wandert ein Teil der Feuchtigkeit der Sojabohnen zur Oberfläche der Bohne, sodass die Sojabohne „schwitzt“. Diese Oberflächenfeuchtigkeit wird dann durch Heißluft entfernt, wodurch sich der Feuchtigkeitsanteil der Sojabohnen verringert. Aber ein wenig Feuchtigkeit wandert auch zwischen den Kern und die Schale und bleibt dort. Im nächsten Schritt, der schnellen Oberflächentrocknung, werden die konditionierten Sojabohnen Stößen von trockener Heißluft (150 °C) in einem Flüssigbetterhitzer ausgesetzt, was in einer schnellen Erwärmung des Umfangs der Sojabohne und in einer plötzlichen Verdunstung der zwischen der Schale und dem Kern angesammelten Feuchtigkeit resultiert. Während dieser plötzlichen Verdunstung macht der Dampfdruck die Schale brüchig und vermindert auch deren Haftung am Kern, was das Entfernen der Schale erleichtert. Gleichzeitig entfernt der Flüssigbetterhitzer auch normalerweise 0,2 bis 0,5 % an Flüssigkeit und erhöht die Temperatur der Sojabohnen auf 80-85 °C. Im Heißschälschritt werden die Sojabohnen schwächer, und nicht-haftende Schalen werden mechanisch geknackt, normalerweise in zwei bis drei Stücke pro Sojabohne. Die losen Schalen werden durch Ansaugen getrennt. Die resultierenden geschälten Sojabohnen werden mechanisch flockiert, um ungefähr 0,3 mm dicke Flocken zu erhalten. Die Flocken werden in einem Hexan-Extraktor extrahiert, um ein volles Miscella (Stoffgemisch) abzuwerfen, das ungefähr 25 % Öl und lösungsmittelhaltiges Schrott enthält. Hexan wird aus dem vollen Miscella verdampft, um ein Schrot mit einem Proteinanteil von normalerweise 48 Gew.-% zu erhalten.
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Der gesamte Dampfverbrauch für die Vorbereitung, einschließlich Heißschälung beträgt ungefähr 100 kg/MT. Im Vergleich dazu beträgt der gesamte Dampfverbrauch für die Vorbereitung einschließlich Kaltschälung, wobei zwei separate Heizschritte und langes Temperieren erforderlich sind, ungefähr 150 kg/MT.
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Aber, auch wenn vermindert, so bleibt der Energieverbrauch für die Vorbereitung einschließlich Heißschälung doch signifikant, und sollte heutzutage, wo Energiekosten ein wichtiger Faktor sind, noch weiter reduziert werden. Folglich sollten Energierückgewinnungsmechanismen, die für die Vorbereitung von ölhaltigem Pflanzenmaterial bereits in Gebrauch sind, für die Vorbereitung von Sojabohnen untersucht und verbessert oder angepasst werden. Bislang wurde noch kein Verfahren beschrieben, das darauf abzielt, den Energiebedarf während der Vorbereitung von Sojabohnen weiter zu reduzieren. Allerdings wird eine Energierückgewinnungslösung beschrieben, aber speziell für die Vorbereitung von Rapssaat, ein weiteres wichtiges Ölsaatgut.
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Dieses Energierückgewinnungsverfahren wird in EU-Projekt LIFE04env/d/000051 beschrieben. In diesem Energierückgewinnungsprozess wird die Wärmeenergie, die in den heißen Dämpfen beim Verlassen des Flockenkochschritts enthalten sind, rezykliert, um die Rapssaat im Saatvorwärmschritt vorzuwärmen. Dieses Rückgewinnungsverfahren umfasst das Waschen der heißen Abdämpfe beim Verlassen der Schrottrocknung um heißes Wasser zu erzeugen, dass dann zum Vorwärmen der Rapssaat beim Einlaufen in das Verfahren durch Verwendung eines Konditionierers aus vertikalen Wärmetauscherplatten verwendet wird. Das Rapssaatgut fließt zwischen den Platten unter Einfluss von Schwerkraft und wird durch Konduktivität vorgewärmt. Diese Verfahren erlauben effektiv die Rückgewinnung der in den heißen Dämpfen beim Verlassen des Flockenkochschritts enthaltenen Wärmeenergie; Aber beim Waschen dieser heißen Dämpfe entsteht warmes Wasser, das durch Fett- und Feinstoffe kontaminiert ist. Die Reinigung und Wartung von Ausrüstung, die mit dem durch Fett- und Feinstoffe kontaminierten Warmwasser in Kontakt ist, sind daher schwierig. Alternativ könnten die heißen Dampfströme durch Filtermedien oder zyklonische Trennung gereinigt werden, aber diese Verfahren sind ineffizient, weil sie aufgrund der klebrigen Beschaffenheit der Kontaminationsstoffe wegen des in den Feinstoffen enthaltenen Proteins schnell zum Verstopfen der Reinigungsmittel führen. Im vorigen Beispiel wird ein wenig Energie von den heißen Dämpfen beim Verlassen Kochschritts der Rapssaatflocken zurückgewonnen, aber heißer Dampf, der den/die anderen Schritt(e) des Verfahrens (z. B. den Schrottrocknungsschritt) verlässt, würde aufgrund der dem verarbeiteten Pflanzenmaterial eigenen Beschaffenheit ebenfalls durch Fein- und/oder Fettstoffe kontaminiert.
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Verfahren zum Quetschen von ölhaltigem Pflanzenmaterial sind aus dem Stand der Technik bekannt.
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So beschreibt „SCHUMACHER, Heinz: Preparation of soybeans prior to solvent extraction. In: Proceedings of the world congress an vegetable protein utilization in human foods and animal feedstuffs. Champaign, Illinois: American Oil Chemists' Society, 1989. S. 37-40. - ISBN 0-935315-25-X‟ entsprechende Verfahren zum Gewinnen von Öl aus Pflanzenmaterial.
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Ähnliches gilt für die
EP 2 062 963 A2 , die u.a. erwähnt die bei der Ölgewinnung entstehende Abwärme zu nutzen.
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Die
DE 11 2012 003 362 T5 beschäftigt sich ebenfalls mit solchen Verfahren und insbesondere mit der Ölgewinnung aus Rapssamen.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und Ausrüstung zum Quetschen von Sojabohnen zu beschreiben mit Rückgewinnung von Wärmeenergie, enthalten in heißen Dämpfen, die durch Fett- und/oder Feinstoffe und/oder Geruchskomponenten kontaminiert sind, wobei durch ein solches Verfahren und eine solche Ausrüstung möglichst wenig Fouling der Wärmeübertragungsmechanismen entsteht, sodass eine beständig hohe Effizienz bei minimaler Reinigung und Wartung gewährleistet ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es wurde überraschend festgestellt, dass eine signifikante Energierückgewinnung in einem Verfahren zum Quetschen von Sojabohnen erzielt werden kann, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- a) Vorwärmen und Vortrocknen der Sojabohnen, um warme, partiell getrocknete Sojabohnen mit einer Temperatur von 70-75 °C und einem Feuchtigkeitsanteil von 10,0 bis 10,5 Gew.-%, zu erzeugen;
- b) schnelle Oberflächenerwärmung der warmen und partiell getrockneten Sojabohnen aus Schritt a), indem die diese Stößen trockener Heißluft in einem Fluidbetterhitzer ausgesetzt werden, um warme und getrocknete Sojabohnen mit einer geschwächten, nicht-haftenden Schale und einer Temperatur von 75-80 °C und einem Feuchtigkeitsanteil von 10,0 Gew.-% zu erzeugen;
- c) mechanisches Aufbrechen und Entfernen der Schale der in Schritt b) erzeugten Sojabohnen, um geschälte Sojabohnen und Schale zu erhalten;
- d) Flockieren der in Schritt c) geschälten Sojabohnen, um Flocken herzustellen;
- e) Extrahieren mit Lösungsmittel der in Schritt d) hergestellten Flocken, um lösungsmittelhaltiges Öl und lösungsmittelhaltiges Schrot zu erzeugen;
- f) Entziehen des Lösungsmittels aus dem in Schritt e) hergestellten lösungsmittelhaltigen Schrot, um heißes, nasses Schrot herzustellen;
- g) Trocknen des in Schritt f) hergestellten heißen, nassen Schrots, um Schrot und einen heißen Dampfstrom zu erzeugen;
wobei mindestens ein Teil des in Schritt g) erzeugten heißen Dampfstroms in einem röhrenförmigen Kondensator kondensiert wird, um Kondensat und ein warmes flüssiges Medium mit einer Temperatur von 60-85°C zu erzeugen, wobei das warme flüssige Medium, optional nach einem weiteren Erwärmen durch einen oder mehrere Wärmetauscher und/oder eine oder mehrere konventionelle Heizvorrichtung(en), in Schritt a) verwendet wird, um die Sojabohnen vorzuwärmen und/oder vorzutrocknen; und
- h) Rezyklieren des warmen flüssigen Mediums aus Schritt a) zu dem röhrenförmigen Kondensator und Führen durch die Röhren röhrenförmigen Kondensators, um mitgeführte Öle und Feinstoffe zu entfernen.
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Überraschend wurde festgestellt, dass die Verwendung eines röhrenförmigen Kondensators als Wärmeübertragungsmechanismus zum Kondensieren des heißen Dampfes, der den Schrottrocknungsschritt in einem Verfahren zum Quetschen eines ölhaltigen Materials verlässt, eine signifikante Rückgewinnung der Wärmeenergie des heißen Dampfstroms erlaubt ohne problematisches Fouling des Wärmeübertragungsmechanismus, wenn der mit Öl und/oder Feinstoffen und/oder Geruchskomponenten kontaminierte heiße Dampf in den Röhren des röhrenförmigen Kondensators kondensiert wird. Außerdem ist die Reinigung des röhrenförmigen Kondensators einfach und kontinuierlich. Weitere nützliche und vorteilhafte Merkmale werden in der ausführlichen Beschreibung der Erfindung offensichtlich.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens nach unserer Erfindung
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Das Verfahren gemäß der Erfindung macht bevorzugt Gebrauch von einem Durchlauf-Fließbetttrockner (auch Konditionierer genannt), in dem die Sojabohnen vorgewärmt und getrocknet werden, während sie in Kontakt mit mehreren Bänken gestapelter, beheizter, vertikaler Hohlplatten sind. In Durchlauf-Fließbetttrocknern dieses Typs wird zum Vorwärmen der Sojabohnen ein heißes, flüssiges Medium statt Dampf verwendet. Das heiße, flüssige Medium fließt entgegen zum Produktstrom durch eine Bank oder mehrere Bänke vertikal aufgerichteter hohler Edelstahlplatten (die für gewöhnlich als Thermoplatten bezeichnet werden). Bei diesem Verfahren wird das heiße, flüssige Medium, das in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert, gekühlt und muss anschließend erneut erwärmt werden. Die Sojabohnen strömen durch die Schwerkraft zwischen den Platten im Massefluss langsam stromabwärts und werden dadurch auf eine gleichmäßige Temperatur vorgewärmt. Der Trocknungsabschnitt ist unter dem Vorwärmabschnitt angeordnet. Dieser Trocknungsabschnitt ist ähnlich dem Vorwärmabschnitt, verfügt jedoch zusätzlich über Mittel, um heiße Luft zwischen die Platten zu blasen, bevorzugt gleichlaufend mit der Bewegung der Sojabohnen. Unten an einem solchen Durchlauf-Fließbetttrockner steuert ein Auswurfmechanismus die Fließrate stromabwärts von dem konditionierten Material, in diesem Fall den vorgewärmten und getrockneten Sojabohnen durch den Konditionierer. Durchlauf-Fließbetttrockner von dieser Bauweise werden beispielsweise hergestellt von Solex Thermal Science Inc. (Calgary, Alberta, Kanada). Aber die Erfindung ist nicht auf diesen bestimmten Lieferanten oder diesen bestimmten Typ eines mit Hohlplatten ausgestatteten Durchlauf-Fließbetttrockners beschränkt. Jeder Durchlauf-Fließbetttrockner, der heißes, flüssiges Medium verwendet, das in Hohlräumen von beliebiger Form oder Größe zirkuliert, verteilt in der Masse von Ölsaat, könnte von der vorliegenden Erfindung profitieren. Ein bemerkenswertes Merkmal eines Konditionierers, der mit Platten statt Röhren oder ovalen Röhren ausgestattet ist, besteht darin, dass der Oberflächenkontakt pro Volumeneinheit überraschenderweise viel höher sein kann für dünne Platten als für Röhren. Zum Beispiel beträgt die Wärmetauschoberfläche für 1 m3 eines typischen, handelsüblichen Konditionierers (z. B. Bohnenerwärmer) ungefähr 15 m3. Aber 1 m3 eines mit dünnen Hohlplatten ausgestatteten Konditionierers kann eine Wärmetauschoberfläche von 45 m3 entwickeln. Folglich kann dank dieser überlegenen Wärmetauschoberfläche heißes, flüssiges Medium statt Dampf verwendet werden. Die Überhitzungsrisiken werden ebenfalls vermindert. Das heiße, flüssige Medium ist normalerweise Wasser, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses spezielle flüssige Erwärmungsmedium beschränkt.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird flüssiges Erwärmungsmedium von -60 bis 85 °C in mindestens einem röhrenförmigen Kondensator, der den beim Schrottrocknungsverfahren erzeugten heißen Dampf kondensiert. Bevorzugt kondensiert der heiße Dampf in den Röhren des Kondensators, und das flüssige Erwärmungsmedium zirkuliert im Mantel des Kondensators, wo das flüssige Erwärmungsmedium erwärmt wird und in einem geschlossenen Kreislauf zu dem Durchlauf-Fließbetttrockner geleitet wird. Bevorzugt wird ein Teil des Kondensats, das sich in den Röhren am Boden des röhrenförmigen Kondensators ansammelt, oben an den Röhren über entsprechende Pump- und Leitungsvorrichtungen rezykliert. Das rezyklierte Kondensat bringt den eintretenden Dampfstrom auf seinen Taupunkt, um die Wärmeübertragung zu maximieren, und das Wasser läuft an der Innenfläche der Röhren herunter. Es wurde auch beobachtet, dass das rezyklierte Kondensat einen unerwarteten Reinigungseffekt hat, weil fortwährend mitgeführtes Öl und/oder Feinstoffe entfernt werden. Der Teil des Kondensats, der nicht zur Oberseite der Röhren rezykliert wird, wird abgelassen und weggeworfen. Normalerweise werden ungefähr 10 bis 40 % des Kondensats zur Oberseite der Röhren rezykliert, während das restliche Kondensat abgelassen wird; aber die Erfindung ist nicht auf diesen bestimmten Recycling-Prozentsatzbereich beschränkt. Die Recycling-Rate muss hoch genug sein, um sicherzustellen, dass die Oberseiten der Röhren nicht trocken sind, um Fouling in den Röhren des röhrenförmigen Kondensators zu vermeiden. Allerdings muss eine übermäßige Recycling-Rate des Kondensats verhindert werden, um inakzeptables Abkühlen des flüssigen Erwärmungsmediums beim Austreten aus dem röhrenförmigen Kondensator zu vermeiden. Für eine große Ölsaatquetschanlage, die 2000 Tonnen Sojabohnen pro Tag verarbeitet, eignet sich ein röhrenförmiger Kondensator, ausgestattet mit ungefähr 500 bis 1000 vertikalen Röhren mit einer Länge von ungefähr 5000 bis 11.000 mm und einem Durchmesser von ungefähr 20 bis 50 mm, um das Verfahren gemäß der Erfindung zu betreiben. Bevorzugt sind die Röhren aus Edelstahl hergestellt. Der Mantel des röhrenförmigen Kondensators ist bevorzugt mit Leitblechen ausgestattet, um die Geschwindigkeit des flüssigen Erwärmungsmediums zu erhöhen und den Wärmetauschkoeffizienten zwischen den Röhren und dem Mantel zu verbessern. Eingeführt werden die heißen Dämpfe bevorzugt an der Oberseite des röhrenförmigen Kondensators durch ein Gebläse oder andere Mittel, die in der Lage sind, den heißen Dämpfen genug Geschwindigkeit zu verleihen, um eine zusätzliche Selbstreinigungswirkung herbeizuführen, die Fouling durch angesammelte Öl und/oder Feinstoffe im Inneren der Röhren hemmt. Bevorzugt beträgt die Geschwindigkeit des heißen Dampfes beim Eintreten in die Röhren ungefähr 10 bis 30 m/s.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die heißen Dämpfe, die in irgendeinem der am Verfahren zum Quetschen von Sojabohnen beteiligten Schritte erzeugt werden, in einem ähnlichen röhrenförmigen Kondensator kondensiert werden, um flüssiges Erwärmungsmedium von 60 bis 85 °C herzustellen. Ein röhrenförmigen Kondensator wird für jeden bestimmten Schritt, der einen heißen Dampfstrom erzeugt, vorbehalten. Tatsächlich kann die jeweilige Heißdampftemperatur, Konzentration und Kontaminationsart einen maßgeschneiderten röhrenförmigen Kondensator erfordern, der an die genauen Merkmale des zu kondensierenden heißen Dampfstroms angepasst ist. Trotzdem könnten unter gewissen Bedingungen getrennte heiße Dampfströme kombiniert und in einem einzelnen röhrenförmigen Kondensator kondensiert werden.
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Optional kann/können der/die Dampfstrom/-ströme zu heißem/heißen Dampfstrom/-strömen, erzeugt in einem beliebigen der Schritte, die an dem Verfahren zur Extraktion von Sojabohnenöl beteiligt sind, kombiniert werden. Zum Beispiel kann mindestens ein Teil des heißen Luftstroms, der die Fließbetterwärmung verlässt, mit dem im Schrottrocknungsschritt erzeugten heißen Dampf kombiniert werden. Die heiße Luft, die die Fließbetterwärmung verlässt, hat normalerweise eine Temperatur von 150 °C und enthält eine gewisse kondensierbare Feuchtigkeit.
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Bevorzugt werden die im röhrenförmigen Kondensator kondensierten heißen Dämpfe während des Schrottrocknungsschritts erzeugt. Noch bevorzugter ist der Schrottrockner einer vom Rotationstyp. In einem solchen Rotationsschrottrockner erfolgt die Zirkulation der Luft zum Trocknen des Schrots in einem Gegenstrommodus (in Bezug auf den Schrotfluss), was in einem sehr heißen und stark mit Feuchtigkeit gesättigtem Dampf resultiert. Folglich weisen die heißen Dämpfe, die in einem solchen Rotationstrockner existieren, eine sehr dichte Wärmeenergie auf.
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Optional können die Sojabohnen, die sich im unteren Abschnitt des Durchlauf-Fließbetttrockners bewegen, zusätzlich erwärmt werden durch heißes Wasser und/oder heißen Dampf, das/der in einem individuellen Platten-Rack zirkuliert. Die Heißwasser- und/oder - dampfzirkulation in einem individuellen Platten-Rack wird bevorzugt durch einen konventionellen Boiler erzeugt, und zwar zusätzlich zu dem Warmwasser, erzeugt vom röhrenförmigen Kondensator, der bevorzugt im oberen Abschnitt des Durchlauf-Fließbetttrockners verwendet wird. Diese Option ist besonders nützlich im Winter, wenn die ankommenden Sojabohnen kalt sind.
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Optional wird das flüssige Erwärmungsmedium, das den röhrenförmigen Kondensator verlässt, durch Zirkulation in einem oder mehr Wärmetauschern, die heiße Flüssigkeiten, die in einem beliebigen der Schritte des Quetschverfahrens hergestellt werden, verarbeiten, weiter erwärmt. Normalerweise ist/sind der eine oder die mehreren Wärmetauscher in Linie angebracht auf den Leitungen, die das vom röhrenförmigen Kondensator hergestellte flüssige Erwärmungsmedium zum Konditionierer befördern.
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Optional wird das flüssige Erwärmungsmedium, das den röhrenförmigen Kondensator verlässt, durch Zirkulation in einer konventionellen Erwärmungsvorrichtung wie beispielsweise einem Boiler weiter erwärmt.
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Ein röhrenförmiger Kondensator, wie er in der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, erfordert keine häufigen Produktionsausfallzeiten für Reinigung, und wenn eine solche Reinigung doch erforderlich ist, kann diese aufgrund des großen Durchmessers der Röhren, die mit herkömmlicher Hochdruckausrüstung gereinigt werden können, zeitlich vermindert werden. Die Reinigungshäufigkeit hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der Herkunft der Ölsaat und der möglichen Kontamination durch Fremdstoffe. Die Verminderung der Reinigungshäufigkeit ist ein wichtiger Vorteil des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, mit einer solchen Reinigung Produktionsausfall verbunden ist.
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Die Einsparungen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung sind erheblich, trotz der signifikanten Kosten für einen angemessenen röhrenförmigen Kondensator. Beispielsweise wird für eine Anlage, die 2000 Tonnen Sojabohnen pro Tag verarbeitet, durch die zurückgewonnene Energie in einem röhrenförmigen Kondensator, der den heißen Dampfstrom kondensiert, der Verbrauch von 20 bis 30 kg Dampf pro Tonne verarbeitete Sojabohnen vermieden. Beim aktuellen Heizölwert bedeutet dieser Rückgang im Dampfverbrauch Einsparungen in Höhe von US $ 300.000 bis $ 450.000 pro Jahr.
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Ein vorteilhafter Nebeneffekt ist, dass ein Teil der Geruchskomponenten, die normalerweise in den vom Schrottrockner kommenden heißen Dampfströmen vorhanden sind, in dem Verfahren gemäß der Erfindung kondensiert werden und daher nicht in die Atmosphäre freigesetzt werden, was zu einer Verminderung von Geruch, abgesondert durch die Ölsaatquetschanlagen, führen kann. Aber weil die Detektionsschwellenwertgrenze dieser Geruchskomponenten sehr niedrig ist, ist die Verminderung des wahrgenommenen Geruchs manchmal viel weniger wichtig als die eigentliche Verminderung der Menge an Geruchskomponenten, die in die Atmosphäre gelangen.
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1 ist ein Diagramm des Verfahrens gemäß den bevorzugten Ausführungsformen unserer Erfindung. Die Sojabohnen, gelagert bei Umgebungstemperatur, zum Beispiel in Lagersilos (nicht gezeigt) werden oben an dem Durchlauf-Fließbetttrockner (1) eingeführt. Die Sojabohnen werden im oberen Abschnitt des Durchlauf-Fließbetttrockners (2) vorgewärmt, indem sie langsam zwischen einem ersten Rack mit hohlen, senkrechten Platten, erwärmt durch ein flüssiges Erwärmungsmedium, beispielsweise heißes Wasser, vorbeigeführt werden. Während dieses Vorwärmens schwitzen die Sojabohnen. Die vorgewärmten Sojabohnen bewegen sich in den/die unteren Abschnitt(e) des Durchlauf-Fließbetttrockners (3), wo die vorgewärmten Sojabohnen weiter erwärmt und getrocknet werden, indem sie langsam zwischen zusätzlichen Rack(s) mit hohlen, senkrechten Platten, erwärmt durch ein flüssiges Erwärmungsmedium bewegt werden und außerdem mit heißer Luft (4) in Kontakt kommen, was in einer erheblichen Trocknung der Sojabohnen resultiert, während die mit Feuchtigkeit geladene Luft durch Abluftsysteme (4') abgeführt wird. Die im Wesentlichen erwärmten und getrockneten Sojabohnen verlassen (5) den Durchlauf-Fließbetttrockner, um weiter verarbeitet zu werden (schnelle Oberflächenerwärmung, Heißschälung, Extraktion mit Lösungsmittel, Entziehen des Lösungsmittels aus dem Schrot, Trocknen des Schrots). Mindestens ein Teil des flüssigen Erwärmungsmediums, das in den vertikalen Platten zirkuliert, wird im röhrenförmigen Kondensator (6) durch das Kondensieren des heißen Dampfes (7), der vom Schrottrockner (18) oder von anderer Ausrüstung, die heißen Dampf erzeugt, kommt, erzeugt. Mindestens ein Teil des vom röhrenförmigen Kondensator erzeugten Kondensats wird in den Röhren (13) des röhrenförmigen Kondensators über eine geeignete Leitung (14) und Umlaufpumpe (15) rezykliert. Der nicht rezyklierte Bruchteil wird abgelassen und weiter verarbeitet (16). Das flüssige Erwärmungsmedium wird durch geeignete Leitungen (8), einschließlich geeigneter Ausrüstung wie Expansionsfass (9) und Umlaufpumpe (12), zu den vertikalen Platten geleitet. Das vom röhrenförmigen Kondensator (6) hergestellte flüssige Erwärmungsmedium wird optional weiter erwärmt durch Zirkulation im (in) Wärmetauscher(n) (10), die heiße Flüssigkeiten, erzeugt in einem oder mehreren der anderen Schritt(e) des Ölsaatquetschverfahrens, wie beispielsweise heißes Öl, verarbeiten. Das flüssige Erwärmungsmedium, erzeugt vom röhrenförmigen Kondensator (6) wird optional weiter erwärmt durch eine konventionelle Heizvorrichtung (11). Optional können Dampf oder heißes Wasser (17), erzeugt durch konventionelle Mittel (19), als zusätzliches Erwärmungsmedium dienen für ein oder mehrere der Racks mit vertikalen Platten, beispielsweise im unteren Abschnitt (3) des Durchlauf-Fließbetttrockners. Diese letzte Option kann beispielsweise im Winter bevorzugt werden.
