DE2162536A1

DE2162536A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Sprühtrocknung von Eiweiß

Info

Publication number: DE2162536A1
Application number: DE19712162536
Authority: DE
Inventors: Max; Painter Marvin R.; Zanesville Ohio Ballas (V.StA.). P A23c 9-10
Original assignee: Ballas Egg Products Corp., Zanesville, Ohio (V.StA.)
Priority date: 1971-04-02
Filing date: 1971-12-16
Publication date: 1972-10-19
Also published as: DK135330B; GB1338033A; US3720253A; IL38200A0; IL38200A; NL7204121A; DK135330C

Description

Dr. Ing. WrJtor Abitz
Dr. Dloi^v F. Morf
Dr. Hann-A. Ersuns

München 86, Pienzenauerstr.28

16. Dezember I97I P-626

BALLAS EGG PRODUCTS COBPORATION 4-0 North Second Street, Zanesville, Ohio, V.St .A.

Vorrichtung und Verfahren zur Sprühtrocknung von Eiweiß

Die Erfindung betrifft allgemein das Trocknen und Konservieren verschiedener Produkte einschließlich Lebensmittel verschiedener Arten und ist insbesondere auf die Sprüh- bzw. Zerstäubungstrocknung von Eieralbumin bzw. Eiweiß sowie auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gerichtet, durch welche Eiweiß in einem Strom erhitzter Luft getrocknet und nachfolgend im wesentlichen das ganze Eiweißprodukt aus dem Luftstrom entfernt wird.

Es werden bereits viele Produkte getrocknet bzw, entwässert, um sie über lange Zeiträume zu konservieren, sowie um den Versand und die Lagerung des Produkts zu erleichtern. Im allgemeinen wird das Lufttrocknen von feuchtem Gut in drei Hauptkategorien unterteilt, näm-

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κ.

lieh" in die Schnelltrocknung, in die Sprüh- bzw. Zerstäubungstrocknung und in die Wirbelschichttrocknung. Bei Schnelltrocknungssystemen fallen teilchenförmige Feststoffe von einem Förderer in einen sich rasch bewegenden Strom heisser Gase mit Luftgeschwindigkeiten von der Grössenordnung von 1200 m bis 1800 m (4000 Fuß Us 6000 Fuß) je Minute. Die Luft im Strom wird auf eine Temperatur von 260° bis 5HO⁰C (500° bis 1000⁰F) erhitzt, wodurch das Produkt normalerweise in weniger als 10 Sekunden getrocknet wird. Die Feststoffe werden von dem Gas gewöhnlich in einem Zyklon getrennt, wobei ein Beutelfilter zur endgültigen Reinigung des Gasstroms verwendet werden kann, bevor dieser in die Aussenluft austritt. Es besteht jedoch eine Grenze von 60 % bis 70 % Feuchtigkeit, die.mit Schnelltrocknern behandelt werden können.

Sprüh- bzw. Zerstäubungstrockner können als Modifikation eines Schnelltrockners betrachtet werden, jedoch wird das zu trocknende Gut zerstäubt, bevor es in den sich bewegenden Luftstrom eingeleitet wird, Sprühtrockner werden normalerweise für Gut verwendet, bei.welchem der Feuchtigkeitsgehalt 80 % überschreitet oder bei welchem die Feststoffe gelöst sind. Das flüssige Gut kann durch eine rotierende Scheibe, eine Hochdruckdüse oder eine Zweistoffdüse zerstäubt werden. Bei der Druckzerstäubung werden Drücke zwischen 7 und 190 atü (100 und 7000 psig) angewendet, um Flüssigkeit durch eine Düse zu fördern, und gewöhnlich beträgt der Druck zwischen 21 und 280 atü (300 und HOOO psig).

Wie bei Jen Sehne 11 trocknern arbeiten Sprühtrockner, normalerweise mit Temperaturen von 260° bis 5HO⁰C (von

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500° bis 1000⁰F) und im allgemeinen wird das Gut innerhalb 3-10 Sekunden getrocknet. Schnelltrockner haben einen wesentlichen Vorteil gegenüber andere Trocknerbauarten insofern, als bei ihnen die zu trocknenden Teilchen zu Sphäroiden geformt werden. Da das eintretende heisse Gas die Tröpfchen beaufschlagt, sobald diese den Zerstäuber verlassen, wird auf der ersten getrockneten Oberfläche der Tröpfchen ein Film gebildet. Dieser Film platzt, wenn die eingeschlossene Feuchtigkeit entweicht.

Bei Wirbeischichttrocknerη wird ein Bett aus teilchen- *

förmigen Feststoffen suspendiert und durch einen vertikal ansteigenden Gasstrom in wirbelnde Bewegung versetzt, in welchem Gasstrom jedes Feststoffteilchen von dem Gas umgeben ist. Die relative Geschwindigkeit des Gases und der Feststoffteilchen ist hoch, obwohl die Gasgeschwindigkeit selbst verhältnismässig niedrig ist. £er Wärmeübergang erfolgt durch eine Kombination von Wärmeleitung und -Konvektion sowie durch dia Wanderung der Feststoffteilchen.

Bei den Sprühtrocknern werden die meisten Produkte von einem flüssigen Träger mitgeführt oder sie sind in die- ä sem flüssigen Träger suspendiert, wobei die Feststoffe wesentlich schwerer als Luft sind. Das schwerere teilchenförmige Gut kann durch einen Luftstrom von verhältnismässig hoher Temperatur luftgetrocknet werden, worauf die Feststoffe normierweise in einem Zyklonabscheider abgetrennt werden. Ein solcher Sprühtrockner ist in der USA-Patentschrift 2,95 3.199 beschrieben und arbeitet in den Fällen zufriedenstellend, in welchen die teilchenförmigen Feststoffe wesentlich schwerer als Luft sind. Es wurde ferner versucht, Produkte wie Milch, VoIl-

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eier, Kaffee und weitere ähnliche Produkte von verhältnismäs&ig geringem Gewicht, die in einer wässerigen Lösung suspendiert sind, einem SprühtrocknungsVorgang zu unterziehen. Eine Vorrichtung zur Sprühtrocknung von solchem Gut besitzt normalerweise einen beutelartigen Sammler zum Sammeln des feinen teilchenförmigen Gutes von geringem Gewicht aus dem Luftstrom, bevor dieser in die Aussenluft abgeleitet wird. Eine Vorrichtung solcher Art ist in der USA-Patentschrift 2.95 7.519 beschrieben. Die Verwendung eines beutelartigen Sammlers ist zu beanstanden, da im Großbetrieb sich die Beutel bald mit feinem teilchenförmigem Gut verstopfen, wodurch der Wirkungsgrad der Beutel herabgesetzt wird, so daß die Vorrichtung abgeschaltet werden muß, um das feine teilchenförmige Gut aus den Beutelsammlern zu entfernen. Je nach der Art des zu trocknenden Gutes kann es erforderlich werden, die Vorrichtung mindestens einmal alle 8 bis 24 Stunden zur Reinigung der Beutel abzuschalten. Solche Beutel waren jedoch bisher notwendig, um einen Verlust von wesentlichen Mengen des Produkts zu vermeiden.

Das Trocknen von Eiweiß war immer eine schwierige Aufgabe, da die in der Flüssigkeit suspendierten teilchenförmigen Feststoffe nur von 10 % bis 13 % des Gesamtgewichtes bilden und die feinen teilchenförmigen Feststoffe nur geringfügig schwerer als Luft sind, so daß sie die Neigung haben, in Suspension zu bleiben. Bei herkömmlichen Lufttrocknern, bei denen ein Separator verwendet, wird, gehen bis zu 10 % des Eiweißes an die Aussenluft verloren. Durch mit einem Beutel ausgerüstete Separatoren konnte der Verlust auf 2 % bis 3 % herabgesetzt werden, jedoch werden die feinen teilchen-

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förmigen Feststoffe, welche durch die Beutel zurückgehalten werden, während längerer Zeiträume der Hitze ausgesetzt, was eine Verfärbung sowie eine Schädigung des Albumins bzw, Eiweißes zur Folge hat, wodurch die Eigenschaften für die Verarbeitung durch Cchlagen beeinträchtigt werden. Auf diese Weise wird, obwohl die feinen teilchenförmigen Eiweiß-Feststoffe nicht an die Aussenluft verlorengehen, die Qualität und der Marktwert der durch die Beutelabscheider aufgenommenen Eiweiß-Feststoffe wesentlich herabgesetzt. Ferner werden, da das Gewicht der teilchenförmigen Eiweiß-Feststoffe wesentlich geringer als das Gewicht ähnlicher Produkte, wie Milch, Volleier u. dgl», ist, wesentlich mehr der feinen teilchenförmigen Feststoffe weiterhin in der Luft mitgeführt und von den Beutelabseheidern aufgenommen, wodurch die Häufigkeit der Betriebsunterbrechung der Vorrichtung zum Reinigen der Luftbeutel stark erhöht wird.

Vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus sind etwa 3,80 kp (8,38 lbs) flüssiges Eiweiß erforderlich, um 0,45 kp (1 Ib) getrocknetes Eiweiß zu erhalten, und getrocknetes Eiweiß von guter Qualität läßt sich für 1,25 bis 1,50 Dollar je 0,45 kp (je 1 Ib) verkaufen. Getrocknetes Eiweiß, das verfärbt ist oder in anderer Weise durch Hitze beeinflußt worden ist, läßt sich nur für einen Bruchteil der Kosten von erstklassigem Eiweiß verkaufen. Ein herkömmlicher Versandbehälter, der mit getrocknetem Eiweiß gefüllt ist, wiegt etwa 68 kp (etwa 150 lbs). Wenn 10 % mehr flüssiges Eiweiß zum Füllen des Behälters erforderlich sind, wie bei den herkömmlichen Separatoren, führt dies zu einem direkten Verlust von 18 - 23 Dollar je Behälter zuzüglich viele indirekte Kosten, wie der Luftreinigungsanlage, um zu verhindern, daß Eiweißstaub die Atmosphäre der Nachbarschaft verunreinigt. Beutelabscheider verrin-

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gern-den direkten Verlust auf 3,00 bis 4,50 Dollar je Behälter für erstklassiges getrocknetes Eiweiß, jedoch wird die Menge des erstklassigen getrockneten Eiweiß verringert» Ausserdem erhöhen sich die indirekten Kosten wesentlich durch unproduktive Abschaltzeiten, während welchen die Beutel gereinigt werden.

Die Erfindung ist auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Sprühtrocknen von Eiweiß gerichtet, bei welchen das Eiweiß zerstäubt und in einen sich bewegenden Strom erhitzter Luft gesprüht wird, in welchem die Luft unter einem partiellen Unterdruck gehalten wird, um das Entfernen der Feuchtigkeit aus dem Gut zu unterstützen. Das zerstäubte Eiweiß wird in eine Trockenkammer gesprüht., in welcher die schwereren Teilchen des teilchenförmigen Feststoffes, durch ihrEigengewicht auf den Boden der Kammer fallen, von wo sie durch einen Förderer, beispielsweise durch einen ständig betriebenen Schneckenförderer, entfernt werden können. Benachbart dem entgegengesetzton Ende der Trockenkammer wird der Luftstrom durch eine Leitfläche nach unten gerichtet. Am unteren Ende der Leitfläche erfährt die Strömung des Luftstroms eine Umkehrung und tritt dieser durch eine öffnung von verringerter Grosse hindurch, so daß die Bewegungsgrösse der meisten Stoffteilchen zum Förderer gerichtet wird. Beim Durchtritt durch die verengte Öffnung wird die Geschwindigkeit der Luft beschleunigt und gelangt die Luft in ein grösseres Abteil, in welchem sich der Luftstrom verlangsamt und eine Vielzahl von Wirbeln insbesondere längs der Ränder des LuftStroms erzeugt wird. Die Luft wird dann durch eine verhältnismässig kleine Trennkammer gesaugt, in welcher sich eine Anzahl Spiralgehäuse finden, durch welche sich mittige Luftrohre erstrecken. Die

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Spiralgehäuse bzw. Separatoren bewirken eine Beschleunigung der Luftgeschwindigkeit, wodurch ein Wirbel erzeugt wird, der das Bestreben hat, das feine teilchenförmige Gut zur Aussenseite des Schneckengehauses zu treiben und gleichzeitig Luft nach unten zu saugen. Da die Luft und das teilchenförmige Gut am unteren Ende des Spiralgehäuses aastreten, erfährt die verhältnismässig reine Luft in der Mitte des Wirbels eine Richtungsänderung und wird diese durch die Mittelrohre nach oben gesaugt, während das teilchenförmige Gut durch sein Eigengewicht in einen Trichter fällt, aus welchem es ausgetragen wird. Die reine Luft wird zur Atmosphäre abgeleitet. Die Vorrichtung ist mit einem verhältnismässig kleinen Gebläse ausgerüstet, das dazu dient, erhitzte Luft in die Trockenkammer zu fördern, und mit einem grösseren Gebläse zum Absaugen von Luft aus .der Trockenkammer und durch den Separator.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht im Längsschnitt, in welcher eine Anwendungsform der Erfindung gezeigt ist; ■

Fig. 2 in vergrössertem Maßiab eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 2-2 "in Fig. 1; ■

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 1-4 in Fig. 1;

Fig. 5 in vergrössertem Maßstab eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4;

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Fig. 6 in vergrössertem Maßstab eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 1;

Fig. 7 in vergrössertem Maßstab eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 1;

Fig. 8 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 7.

Der erfindungsgemässe Albumin- bzw. Eiweiß-Sprühtrockner besitzt eine Trockenkammer 10 und eine Trennkammer 11. Zum Trocknen des Eiweißprodukts ist ein Gebläse 12 an der Oberseite der Trockenkammer 10 angeordnet, welches Luft durch ein feines Filter 13 saugt, das auf Rollen m so angeordnet ist, daß das Filtermaterial im Strom dadurch erneuert werden kann, daß es von einer Zufuhrrolle abgewickelt und auf eine Aufnahmerolle aufgewickelt werden kann, wodurch das Filter ausgewechselt wird.

Das Filter 13 entfernt grössere Verunreinigungen aus der Luft, während zum Entfernen der kleineren Verunreinigungen ein oder mehrere beutelartige Tuchfilter 15 aus verhältnismässig dickem Filz oder einem anderen Material benachbart dem Filter 13 angeordnet sind. Die durch die Tuchfilter 15 hindurchtretende Luft wird innerhalb eines Trichters 16 begrenzt, in welchem eine mit Schlitzen versehene Trennwand 17 angeordnet ist. Die Schlitze der Trennwand 17 sind zur Veränderung des Widerstandes und der Richtung der Luftströmung verstellbar. DAs Gebläse 12 kann von einer gewünschten Grosse sein und.mit einer gewünschten Drehzahl betrieben werden. Ein Gebläse mit

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einem Durchmesser von 75 cm (30 "), welches mit etwa 1000 U/Min, angetrieben wird, um eine Geschwindigkeit von etwa 73Om (etwa 2 400 Fuß) je Minute zu erzeugen, hat sich als zufriedenstellend erwiesen.

Die durch das Gebläse 12 geförderte Luft tritt durch eine iuit Schlitzen versehene Trennwand 20 hindurch. Wie in Fig. 5 dargestellt, weist die Trennwand 20 eine Anzahl Jalousieleisten 21 auf, die in der Trennwand schwenkbar gelagert sind, und jede dieser Leisten ist mit einem Glied 22 versehen, welches mit einem Betätigungsarm 23 verbunden ist. Wie dargestellt, sind bestimmte der Jalousieleisten ?1 nach oben abgewinkelt, während andere Leisten nach unten abgewinkelt sind, um die Richtung und Bewegung der Luftströmung vom Gebläse her zu regeln. Durch eine nach unten gerichtete Bewegung des Betätigungsarms werden die unteren Jalousieleisten in Richtung zu ihrer Schließstellung bewegt und gleichzeitig die oberen Leisten in Richtung zu ihrer Offen stellung. Durch eine Aufwärtsbewegung des Betätigungsarmes werden die Stellungen der oberen und der unteren Leisten umgekehrt, so daß die Richtung des Luftstroms vom Gebläse 12 her geregelt werden kann, ohne daß die Luftströmung verengt wird.

Die durch die Trennwand 20 hindurchtretende Luft tritt in eine Heizkammer 24 ein, in welcher sich eine Heizeinrichtung 25 befindet. Die Heizeinrichtung 25 kann von einer gewünschten Grosse und Gestalt sein und wird durch Gas, Elektrisch oder durch eine andere Energiequelle beheizt, die ausreicht, die durch die Heizkammer 24 hindurchtretende Luft auf eine Temperatur von etwa 107°* C (225 F) aufzuheizen, welche Temperatur jedoch normalerweise 120⁰C (250⁰F) nicht überschreitet. Wie in Fig. 6

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dargestellt» weist die Heizeinrichtung einen Gasflammenbrenner auf, der einen serpentinenförmigen Verlauf hat und mit einem Zufuhrrohr 2 6 verbunden ist, durch welches Gas unter Druck in die Heizeinrichtung 25 eingeleitet wird. Aus der Heizkammer 24' wird die erhitzte Luft unter Druck durch das Gebläse 12 in eine Endkammer 27 an dem einen Ende der Trockenkammer 10 gefördert.

Die Trockenkammer 10 weist einen halbzylindrischen oberen Teil 28 auf, der sich mit Wänden 29 nach unten verjüngt und an einem Trog 30 endet, in welchem ein Schneckenförderer 31 angeordnet ist. Die entgegengesetzten Enden der Trockenkammer sind durch Endwände 32 und 33 abgeschlossen. Die Endwand 32 ist mit einer oder mehreren öffnungen 34 versehen, welche zur Verbindung zwischen der Endkammer 2 7 und dem Inneren der Trockenkammer 10 dienen, damit erhitzte Luft aus der Endkammer in die Trockenkammer strömen kann. Mittig zu jeder der Öffnungen 34 ist das eine Ende einer Hülse 35 angeordnet, wobei die Hülsen sich durch dia Endkammer 27. nach aussen erstrecken.

Durch jede der Hülsen 35 erstreckt sich ein·.Zufuhrrohr 3 für flüssiges Eiweiß. Die Zufuhrrohre sind mit einem Sammelrohr 37 verbunden, das seinerseits mit einem Behälter 38 verbunden ist, in welchem sich ein Vorrat von flüssigem Eiweiß befindet. Eine Pumpe 39 dient zum Fördern von flüssigem Eiweiß unter Druck durch das Sammelrohr 37 und die Zufuhrrohre 36. Am Ende jedes der Zufuhrrohre 36 befindet sich innerhalb der Trockenkammer 10 eine Zerstäubungsdüse 40, die so angeordnet ist, daß das flüssige Eiweiß in die Trockenkammer zerstäubt und gesprüht wird» Die erhitzte Luft aus der Endkammer 27 ·. strömt durch die öffnungen 34 und umgibt jede der Düsen 40,

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so daß die Luft das zerstäubte flüssige Eiweiß beaufschlägt, was zur Folge hat, daß die Tröpfchen innerhalb eines Zeitraums von 1-2 Sekunden trocknen.

Infolge der Zerstäubung des flüssigen Eiweiß und des Versprühens desselben in die erhitzte Luft bildet sich ein Film um jedes sphäroidische Tröpfchen, welcher Film platzt, da die eingeschlossene Feuchtigkeit entweicht, wodurch ein flockiges bzw. flaumiges texlchenförmiges Gut erhalten wird. Obwohl erhitzte Luft in die Trockenkammer unter Druck einströmt, wird innerhalb der Trockenkammer ein Unterdruck bzw. ein Teilvakuum in der nach stehend näher beschriebenen Weise aufrechterhalten, um zum TrockenVorgang beizutragen. Das schwerere getrocknete teilchenförmige Gut fällt fast sofort auf die sich verjüngenden Wände 29 der Trockenkammer, an denen es nach unten in den Trog 30 gleitet und aus der Trockenkammer durch die Schnecke 31 ausgetragen wird. Wenn gewünscht, kann den sich verjüngenden Wänden 29 durch einen nicht . gezeigten Vibrator eine Rüttelbewegung mitgeteilt werden, um das Abwärtsgleiten des teilchenförmigen Gutes in den Trog zu unterstützen.

In einem Abstand von der Endwand 33 der Trockenkammer nach innen befindet sich eine feste un terbre chungs freie Trenn- bzw. Leitwand 41, deren Gestalt zum Inneren der Kammer komplementär ist. Die Leitwand ist mit dem oberen Teil 28 verbunden und erstreckt sich ein kurzes Stück längs der sich verjüngenden Wände 29 nach unten. Mit dem unteren Ende der Leitwand m ist eine Schürze 42 aus Gummi oder einem anderen halbflexiblen Material verbunden und in geeigneter Weise, z.B. durch Befestigungsmittel 43, befestigt. Die Schürze 42 erstreckt sich bis zu einer Stellung -im Abstand von der Schnecke 31 nach un-

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Luft wird aus dem Hauptteil der Trockenkammer 10 nach unten des unterhalb der Leitwand 41 und der Schürze 42 in ein Abteil 44 zwischen der Trennwand 41 und der Endwand 33 gesaugt.

Zum Ansaugen der Luft in das Abteil 44 ist in der Trennkammer 11 ein verhältnismässig grosses Gebläse 4 8 vorgesehen. Das Gebläse ist von entsprechender Grosse und entsprechenden Betriebseigenschaften, wenn sich auch ein Gebläse mit einem Durchmesser von 84 cm (33 "), das mit einer Drehzahl von etwa 1450 U/Min, angetrieben wird und die Luft mit einer Geschwindigkeit von etwa 1172 m (etwa 3845 Fuß) je Minute bewegt, als zufriedenstellend erwiesen hat. Da das Absauggebläse 48 mit höherer Leistung als das Ansauggebläse arbeitet, wird in der Trockenkammer ein Unterdruck bzw. ein Teilvakuum erzeugt.

Infolge des Diuickunterschiedes zwischen der Haupttrockenkammer und dem Abteil 44 ist die Schürze 42 nach rückwärts gekrümmt und bildet diese eine Verengung,durch welche Luft aus der Haupttrockenkammer hindurchtritt. Dies hat eine Venturiwirkung zur Folge, durch welche die Geschwindigkeit der Luft in der Verengung beschleunigt wird. Wie in Fig. 1 dargestellt, hat dies zur Folge, daß die Luftströme innerhalb der Haupttrockenkammer sich nach unten Eur Leitwand 41 und durch die Verengung bewegen, worauf die Richtung der Luftströmung eine scharfe Änderung erfährt und ihren Weg nach oben nimmt. Die Bewegungsenergie des in der Luft suspendierten teilchenförmigen getrockneten Eiweiß hat zur Folge, daß das teilchenförmige Gut in einer geradlinigen Abwärtsbewegung ge-

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halten wird, bis es von dem Trog 30 aufgenommen wird. An dieser Stelle ist der größte Teil des getrockneten Eiweiß aus der Suspension im Luftstrom entfernt, jedoch bleibt etwas feines teilchenförmiges Gut, dessen Gewicht nur geringfügig grosser als das der Luft ist, in Suspension.

Da das Abteil 44 ein wesentlich grösseres Volumen als die Verengung hat, nimmt die Luftgeschwindigkeit ab und werden eine Vielzahl von Luftwirbeln erzeugt, die es ermöglichen, daß zusätzliches feines teilchenförmiges Gut aus der Suspension ausfällt. Am oberen Ende des Abteils 44 ist ein Luftkanal 49 vorgesehen, welcher ^v die Trockenkammer 10 mit der Trennkammer 11 verbindet. Da der Luftkanal wesentlich kleiner als das Abteil 44 ist, wird die Geschwindigkeit der durch den Kanal gesaugten Luft wieder beschleunigt.

Die Trennkammer 11 besitzt Seitenwände 51 und Endwände 52 und 53, welche durch eine obere Wand 54 und eine untere Wand 55 miteinander verbunden sind. Die Endwand 52 ist mit einer Öffnung 56 versehen,-welche zur Verbindung mit dem Luftkanal 49 dient. Eine Anzahl Spiralgehäuse bzw. spiralige Wände 5 7 sind an der oberen Wand 54 befestigt und erstrecken sich nach unten durch die Bodenwand 55 in einen Sammeltrichter 58, der mit einem Austrittsrohr 59 versehen ist, welches den Trichter 58 mit dem Gehäuse der Schnecke 31 verbindet. Oberhalb der oberen Wand 54 der Trennkammer 11 ist eine Endkammer 60 vorgesehen, in deren Bodenwand 61 eine Anzahl rohrförmiger Elemente 62 angeordnet sind. Die rohrförmigen Elemente 62 treten durch die Bodenwand 61 hindurch und erstrecken sich nach unten durch die Trennkammer, wobei eines der rohrförmigen Elemente innerhalb

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des Mittelteils jeder der Spiralgehäuse 5 7 angeordnet ist. Die unteren Enden der rohrförmigen Elemente befinden sich ausserhalb der Spiralgehäuse. Das Absauggebläse 48 ist im oberen Teil der Endkammer 60 angeordnet und dient dazu, Luft durch die .rohrförmigen Elemente 62 anzusaugen.

Wie in Fig. 1 und 7 dargestellt, wird die Geschwindigkeit der Luft im Luftkanal 49 beschleunigt und wird, da die rohrförmigen Elemente 62 sich durch die Spiral-

_k gehäuse erstrecken, die Luft, in welcher feines teilchenförmiges Gut suspendiert ist, in die Spiralgehäuse 57 gerichtet. Infolge der Gestaltung der Spiralgehäuse wird ein Wirbel erzeugt, der zur Folge hat, daß das feine teilchenförmige Gut durch die Fliehkraft aus dem Wirbel herausbawegt wird, da sich die Luft um die Spiralgehäuse herum und nach unten bewegt. Wenn die Luft aus dem unteren Ende der Spiralgehäuse austritt, wird das feine teilchenförmige Gut aus der Suspension herausgeschleudert, während die verhältnismässig reine Luft in der Mitte des Wirbels eine Bewegungsuiükehr erfährt und sich durch das Innere der rohrförmigen Elemente 62 in die - Endkammer 60 nach oben bewegt. Das feine teilchenförmige

P Gut fällt durch die Sammelkammer und das Austrittsrohr, während die reine Luft durch das Gebläse 48 zur Aussenluft über einen Abzug 63 abgesaugt wird. Die Temperatur der abgesaugten Luft beträgt normalerweise etwa 50⁰C (etwa 125°F) und liegt selten oberhalb 65°C (150⁰F).

Im Betrieb der Vorrichtung saugt das Ansauggebläse 12 atmosphärische Luft durch die Filter 13 und 15 an und fördert diese Luft durch die Heizkammer 24, in welcher die Temperatur der Luft auf etwa 107⁰C (etwa 225°F) er-

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höht wird, worauf die erhitzte Luft in die Endkammer 27 abgeleitet wird. Die erhitzte Luft wird durch die öffnungen 34 in der Endwand der Trockenkammer 10 durch den Druck des Ansauggebläses 12 sowie durch das Teilvakuum bzw. den Unterdruck gefördert, der in der Trockenkammer durch das Auslaßgebläse 48 erzeugt wird. Wenn die erhitzte Luft in die Trockenkammer eingeleitet wird, wird flüssiges Eiweiß zerstäubt und durch die Düsen HO in den fliessenden Strom erhitzter Luft gesprüht, was zur Folge hat, daß die zu trocknenden Tröpfchen aus flüssigem Eiweiß innerhalb von einer oder zwei Sekunden getrocknet werden. Die schwereren Teilchen aus getrocknetem Eiweiß fallen durch ihr Eigengewicht zum Trog 30 am unteren Ende der Trockenkammer,- aus welchem sie durch die Schnecke 31 ausgetragen werden. Die Luft innerhalb der Trockenkammer wird durch eine Verengung unterhalb der Leitwand 41 und der Schürze 42 abgesaugt, wobei die Richtung der Luftströmung eine plötzliche Veränderung erfährt, se daß ein Teil des noch in Suspension befindlichen teilchenförmigen Gutes aus der Suspension abgeschleudert wird, wenn die Luft in das Abteil 44 am Ende der Trockenkammer eintritt.

Aus dem Abteil 44 wird die Luft beschleunigt und durch den Luftkanal 49 in die Trennkammer 11 gesaugt. Die Luft wird in die Spiralgehäuse 5 7 gesaugt, die einen Wirbel erzeugen, so daß das noch in Suspension befindliche teilchenförmige Gut gegen die Wände der Spiralgehäuse durch die Fliehkraft wirkung geschleudert wird, bis das teilchenförmige Gut aus den Spiralgehäusen austritt. Die Richtung der Strömung der reinen Luft in der Mitte des Wirbels erfährt eine Umkehrung, so daß, sobald das teilchenförmige Gut aus der Suspension herausgeschleudert ist, reine Luft durch das rohrförmige Element 62

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nach oben in die Endkammer 60 durch das Gebläse 48 gesaugt und in die Aussenluft abgeleitet wird. Das innerhalb des Wirbels aus der Suspension geschleuderte teilchenförmige Gut fällt durch sein Eigengewicht in den Sammeltrichter 58, aus welchem es zur Schnecke 31 für die Verpackung und den Versand austritt.

Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung wurden beispielsweise etwa 130 Stunden ununterbrochen

fc bei höchstem Wirkungsgrad ohne jede Verstopfung der

Vorrichtung betrieben. Nach 130 Stunden war der Vorrat von flüssigem Eiweiß verbraucht, so daß der Betrieb eingestellt wurde. Während des ganzen Vorgangs wurden über 99 1/2 % des getrockneten Eiweiß in erstklassigem Zustand wiedergewonnen. Infolge der relativ niedrigen Temperaturen, die zur Anwendung kommen, sowie wegen der Geschwindigkeit des TrocknungsVorgangs und der Bewegungsgeschwindigkeit des getrockneten Eiweißprodukts du^ch das System wurde das gesamte Eiweißprodukt ohne unerwünschte Nebenwirkungen behandelt. Das Produkt wurde kontinuierlich aus der Trockenkammer ent- _ fernt, so daß weniger als eine Minute zwischen dem Zeit·

™ ρunkt, an welchem das flüssige Eiweiß in die Kammer

eingesprüht wurde, und dem Zeitpunkt, an welchem das getrocknete Eiweißprodukt aus der Kammer ausgetragen wurde, beanspruchte. Das ausgetragene Produkt war nicht von einer für die menschliche Hand unangenehmen Temperatur .

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Claims

P-62 6 16. Dezember I97I

Patentansprüche

Vorrichtung zur Sprühtrocknung von Eiweiß, mit einer Trockenkammer, welche mit einem Einlaßgebläse zum Einleiten einer bestimmten Menge Luft in die Trockenkammer ausgerüstet ist, einer Einrichtung zur Beheizung der eingeführten Luft, einer Einrichtung zur Zerstäubung des flüssigen Eiweiß und zum Versprühen desselben in der erwähnten Kammer in innigem Kontakt mit der erhitzten Luft zum Trocknen des Eiweiß, einem Förderer, der dazu dient, getrocknetes texlchenförmiges Eiweiß aus der Trockenkammer auszutragen, und mit einer Trennkammer, welche mit der Trockenkammer verbunden ist, gekennzeichner durch ein Absauggebläse (48), welches mit der Trennkammer (11) verbunden ist, um Luft aus der Trockenkammer (10) mit einer höheren Geschwindigkeit zu entfernen, als Luft durch das Einlaßgebläse (12) eingeleitet wird, um in der Trockenkammer einen Druck zu erzeugen, der niedriger als der atmosphärische Druck ist, in welcher Trennkammer eine Anzahl spiralige Gehäuse (57) angeordnet ist, deren Achsen in einer im wesentlichen vertikalen Ebene angeordnet sind, ein rohrförmiges Element (62), das sich voll durch jedes der Spiralgehäuse erstreckt, welches Absauggebläse (48) dazu dient, Luft durch die rohrförmigen Elemente (62) zu saugen, nur um einen nach unten gerichteten Wirbel innerhalb der Spiralgehäuse (5 7) zu erzeugen, damit durch die Fliehkraftwirkung

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teilchenförmiges Gut aus der Suspension abgeschleudert wird, und eine Einrichtung (58), welche das durch die Spiralgehäuse aus der Suspension geschleuderte teilchenförmige Gut sammelt.

Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine unterbrechungsfreie Leitfläche (Ul) innerhalb der Trockenkammer (10), die sich von dem Förderer (31) in Abstand befindet, um einen verengten Durchlaß für die Luft und das teilchenförmige Gut aus der Trockenkammer zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese im wesenxlichen kontinuierlich betrieben wird.

Verfahren zur Sprühtrocknung von Eiweiß, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trockenkammer verwendet wird, diese mit einem Einlaßgebläse ausgerüstet wird, um eine bestimmte Menge Luft in die Trockenkammer zu fördern, diese Luft erhitzt wird, bevor sie in die erwähnte Kammer eingeleitet wird, das flüssige Eiweiß zerstäubt und in die Trockenkammer in Kontakt mit der erhitzten Luft gesprüht wird, ein Absauggebläse verwendet wird, um Luft aus der Trockenkammer mit einer Geschwindigkeit zu entfernen, die gröscer als die Geschwindigkeit des Einlaßgebläses ist, eine Einrichtung zum Entfernen des teilchen-

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fönnigen Gutes aus der Trockenkammer verwendet wird, eine Fliehkrafttrennkammer mit einer Anzahl von Spiralgehäusen verwendet wird, welche um im wesentlichen vertikale Achsen angeordnet sind, ein rohrförmiges Element verwendet wird, das sich axial voll durch jedes eier Spiralgehäuse erstreckt, Luft aus der Trockenkammer nach unten durch die Spiralgehäuse und nach oben durch die rohrförmigen Elemente abgesaugt wird, die Spiralgehäuse einen Wirbel bilden, um das in der Luft in Suspension befindliche teilchenförmige Gut zu einer Stelle benachbart den Spiralgehäusen unter der Wirkung der Fliehkraft zu bewegen, so daß das teilchenförmige Gut aus der Suspension geschleudert wird, wenn die Luftrichtung umkehrt und die Luft sich die rohrförmigen Elemente nach oben bewegt, und Mittel zum Sammeln des aus der Suspension geschleuderten teilchenförmigen Gutes verwendet werden.

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