DE60003726T2

DE60003726T2 - Verfahren und vorrichtung zur pulveragglomeration

Info

Publication number: DE60003726T2
Application number: DE60003726T
Authority: DE
Inventors: Emil Ove HANSEN
Original assignee: Niro AS
Current assignee: GEA Process Engineering AS
Priority date: 2000-01-12
Filing date: 2000-01-12
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2020-01-13
Also published as: ES2202035T3; AU3033000A; ATE244062T1; WO2000021654A2; DK1250188T3; AU768346B2; EP1250188A2; JP2003510168A; US7128936B1; DE60003726D1; EP1250188B1; WO2000021654A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Pulveragglomeration, insbesondere von Nahrungsmitteln, wie etwa Pulverkaffee, Kaffee-Ersatz, Tee, Pflanzenproteine, Milch und milchähnliche Produkte usw., aber auch Produkten wie Farbstoffe und Agro-Chemikalien, durch ein Verfahren der im allgemeinen als Wiederbefeuchtungs-Agglomeration (eng.: rewet-agglomeration) bekannten Art.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art zur Erzeugung von agglomeriertem löslichem Kaffee oder Kaffee-Ersatz Pulverprodukten, wobei ein Pulver des Rohmaterials, das während Befeuchtung gegen eine rotierende Scheibe fallen gelassen wird, wobei das Rohmaterialpulver mit einem wässrigen Befeuchtungsmittel in einer Menge, die zu Agglomeration des Rohmaterials ausreichend ist, befeuchtet wird, und die Scheibe mit einer Geschwindigkeit rotiert, die ausreichend ist, um das befeuchtete Rohmaterial durch Zentrifugalkraft von der Scheibe wegzuschleudern, ist aus US-A-3 966 975 (Niro) bekannt.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäss US-A-3 966 975 haben im Laufe der Jahre weitverbreitete Anwendung gefunden. Sie sind einfach im Betrieb, wenngleich sie gewisse Nachteile aufweisen. Dadurch, dass sich verschiedene Teile der rotierenden Scheibe bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, erhält man eine breite Grössenverteilung der agglomerierten Partikeln. Das bedeutet, dass zur Erzielung einer angemessenen Effektivität des Verfahrens normalerweise ein grosser Teil von massabweichenden Partikeln rückgeführt werden muss. Mittlerweile wird das damit verbundene Wiederbefeuchten und Trocknen des rückgeführten Produktes dessen Qualität beeinträchtigen. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Konstruktion der Vorrichtung aufgrund der faktischen Begrenzungen der Düsenkapazität die Vorrichtung für Hochskalierung ungeeignet macht.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss dem vorerwähnten US Patent, wodurch die angeführten Nachteile beseitigt werden.
Demzufolge stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Pulveragglomeration bereit, bei welchem Verfahren das zu agglomerierende Pulver unter dessen Leiten zu einer sich bewegenden Oberfläche mit einer Agglomerationsflüssigkeit in Kontakt gebracht wird, auf welcher Oberfläche das agglomerierende Pulver gesammelt und anschliessend unter Einfluss von Zentrifugalkraft von der sich bewegenden Oberfläche weg geleitet und wahlweise getrocknet wird, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass sich alle Teile der sich bewegenden Oberfläche mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit bewegen, und dass das agglomerierte Pulver mit Hilfe einer Zentrifugalbeschleunigung von mindestens 50 m/s² von der sich bewegenden Oberfläche weg geleitet wird.
Dadurch, dass sämtliche Teile der sich bewegenden Oberfläche mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit bewegt werden, erhält man eine mehr gleichmässige Grössenverteilung der agglomerierten Partikeln, was zu einer reduzierten Rückführungsmenge und einer besseren Produktqualität führt. Ausserdem ist die Geschwindigkeit der sich bewegenden Oberfläche ein passendes Parameter zum Steuern/Kontrollieren der Grösse der agglomerierten Partikeln.
Das agglomerierte Pulver wird unter Einfluss einer Zentrifugalbeschleunigung von mindestens 50 m/s², typisch einer Zentrifugalbeschleunigung im Bereich von 50-5000 m/s², besonders im Bereich von 100-2500 m/s², und insbesondere im Bereich von 200-1250 m/s² von der sich bewegenden Oberfläche weg geleitet. Dadurch erhält man das agglomerierte Pulver direkt hauptsächlich in Partikelform, im Gegensatz zu gewissen anderen im Stande der Technik bekannten Verfahren, bei welchen das agglomerierte Pulver als ein Kuchen erhalten wird, der anschliessend durch mechanische Mittel gebrochen werden muss.
Die sich bewegende Oberfläche wird sich typisch bei einer Geschwindigkeit von mindestens 2,5 m/s, besonders bei einer Geschwindigkeit von mindestens 3,5 m/s, und insbesondere bei einer Geschwindigkeit von mindestens 5,0 m/s bewegen. Die Geschwindigkeit der sich bewegenden Oberfläche ist vorzugsweise einstellbar, so dass ein Justieren der Partikelgrösse des agglomerierten Pulvers möglich ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Pulveragglomeration, welche Vorrichtung eine bewegliche Oberfläche zum Aufsammeln des agglomerierenden Pulvers, Mittel, um das zu agglomerierende Pulver unter Leiten dessen zu der beweglichen Oberfläche mit einer oder mehreren Agglomerationsflüssigkeiten in Kontakt zu bringen, Mittel zum Bewegen der beweglichen Oberfläche, und wahlweise Mittel zum Trocknen des agglomerierten Pulvers umfasst, wobei die bewegliche Oberfläche derart ausgestaltet ist, dass bei Betrieb der Vorrichtung das agglomerierende aufgesammelte Pulver unter Einfluss von Zentrifugalkraft von der sich bewegenden Oberfläche weg geleitet wird. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die be wegliche Oberfläche eine solche Konfiguration aufweist, dass sich bei Betrieb der Vorrichtung alle deren Teile im wesentlichen. bei derselben Geschwindigkeit bewegen, und dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist dem agglomerierenden aufgesammelten Pulver eine Zentrifugalbeschleunigung von mindestens 50 m/s² zu verleihen, um es von der sich bewegenden Oberfläche weg zu leiten.
Mittel, die ein zu agglomerierendes Pulver mit einer oder mehreren Agglomerationsflüssigkeiten, wie etwa Wasser, einer Lösung des betreffenden Pulvers, Dampf (gesättigt oder überhitzt) oder einer Kombination davon in Kontakt bringen, während das Pulver luftübertragen ist, sind im Stande der Technik bekannt, vgl. z.B. vorerwähnte U5-A-3 966 975 und EP-B-0 204 256. Alle diese Mittel sind auch in dem erfindungsgemässen Verfahren und der erfindungsgemässen Vorrichtung anwendbar, solange sie mit dem betreffenden Produkt und jeglichen anderen Merkmalen des Verfahrens und der Vorrichtung verträglich sind. Im allgemeinen bestehen sie aus einer Kombination von Einlässen oder anderen Organen zur Verteilung des Pulvers über eine Befeuchtungszone und Mitteln zum Zerstäuben der Agglomerationsflüssigkeit(en), um die zerstäubten Agglomerationsflüssigkeit(en) mit dem Pulver in Kontakt zu bringen. Als Beispiele von Zerstäubungsmitteln können Druck- oder Luftzerstäubungsdüsen genannt werden. Die Konfiguration des Mittels, um das zu agglomerierende Pulver unter Leiten dessen zu der beweglichen Oberfläche in Kontakt mit der/den Agglomerationsflüssigkeit(en) zu bringen, ist nicht kritisch, solange ein ausreichender Kontakt ohne übertriebenes Verschmutzen der Einrichtung vorhanden ist. Zur Deckung einer grossen beweglichen Oberfläche können mehrere Sätze von Mitteln vorgesehen sein. Bei Vorhandensein von mehreren Mitteln sind diese normalerweise Seite an Seite in einer Richtung im wesentlichen rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der sich bewegenden Oberfläche verteilt angeordnet, um eine passende Verteilung über die Oberfläche zu sichern. Das Mittel, um das zu agglomerierende Pulver in Kontakt mit der/den Agglomerationsflüssigkeit(en) zu bringen, können auch nebeneinanderliegende längliche Schlitze zum Einleiten von Pulver bzw. Agglomerationsflüssigkeit sein.
In einer gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform umfasst das Mittel, um das zu agglomerierende Pulver unter Leiten dessen zu der beweglichen Oberfläche in Kontakt mit einer oder mehreren Agglomerationsflüssigkeiten zu bringen, eine oder mehrere Leitungen mit einer im wesentlichen ringförmigen Öffnung zum Einleiten des zu agglomerierenden Pulvers und eine innerhalb jeder ringförmigen Öffnung zentral angeordnete Leitung zum Einleiten der Agglomerationsflüssigkeit(en) und wahlweise eines Zerstäubungsgases, wobei die zentral angeordnete Leitung in einer Zerstäubungsdüse auf dem Niveau der Mündung der ringförmigen Öffnung endet.
Wie erwähnt können verschiedene Arten von Düsen verwendet werden. In einer zur Zeit bevorzugten Ausführungsform ist die Düse mittlerweile eine Zweiflüssigkeits-Düse zum Zerstäuben einer Flüssigkeit mit einem Gas, wobei die Flüssigkeit typisch Wasser oder eine wässrige Lösung des Pulvers, und das Gas typisch Luft, ein Inertgas wie etwa Stickstoff oder Dampf, entweder gesättigt oder überhitzt, oder ein Gemisch von einem oder mehreren des vorstehend Angeführten ist. Dampf weist die doppelte Wirkung des Erhöhens von sowohl Feuchtigkeit als Temperatur auf.
Um das Risiko zu reduzieren, dass die Leitung zum Einführen des Pulvers verschmutzt wird, kann die Zerstäubungsdüse so angeordnet sein, dass sie ein kleines Stück von der Mündung der umgebenden ringförmigen Öffnung herausragt.
Das Mittel, um das Pulver in Kontakt mit der/den Agglomerationsflüssigkeit(en) zu bringen, soll in einem solchen Abstand von der sich bewegenden Oberfläche angeordnet sein, dass das befeuchtete Pulver die Oberfläche mit einer Kraft erreicht, die zur Erzeugung von Agglomeration ausreichend ist, ohne dass die gebildeten Aggregate in einem nicht akzeptierbaren Masse zerstört werden. Ein passender Abstand für ein spezielles Produkt kann von einem Fachmann leicht festgesetzt werden.
Gemäss einem bevorzugten Merkmal ist der Abstand zwischen der beweglichen Oberfläche und der Mündung des Mittels, um das zu agglomerierende Pulver unter dessen Leiten zu der sich bewegenden Oberfläche in Kontakt mit einer oder mehreren Agglomerationsflüssigkeiten zu bringen, einstellbar.
Typisch wird das Mittel, um das zu agglomerierende Pulver in Kontakt mit der/den Agglomerationsflüssigkeit(en) zu bringen, in einem Abstand von 0,10-1,00 m, wie etwa einem Abstand von 0,20-0,80 m, von der beweglichen Oberfläche ausmünden.
Die bewegliche Oberfläche wird typisch für Flüssigkeiten im wesentlichen undurchlässig sein, obwohl in einigen Situationen eine gewisse Porösität akzeptiert werden kann. Mittlerweile ist in Hinblick auf ein einfaches Wegleiten der agglomerierten Partikeln von der beweglichen Oberfläche diese Oberfläche normalerweise eine glatte, ununterbrochene Fläche. Ausserdem kann die Oberfläche zur Verbesserung ihrer Gleiteigenschaften mit einer Beschichtung, wie etwa einer Teflonschicht^®, versehen sein.
In einer speziell bevorzugten Ausführungsform, die einen besonders einfachen Betrieb und eine kompakte Konstruktion ermöglicht, ist die bewegliche Oberfläche die gekrümmte Oberfläche eines Zylinders oder einer Trommel, wie etwa ein massiver Zylinder oder eine Trommel mit einer Hülle aus Stahl oder anderem Metall, die zur Verbesserung der Gleiteigenschaften wahlweise mit einer Beschichtung versehen sind.
Für einen Zylinder oder eine Trommel kann die Zentrifugalbeschleunigung wie folgt berechnet werden: ac = r·ω2,worin
a_c die Zentrifugalbeschleunigung (m/s²),
r der Radius des Zylinders oder der Trommel (m), und
ω die Winkelgeschwindigkeit (s-¹) ist.
Obenstehende Gleichung kann in:
umgeschrieben werden,
worin
a_c die Zentrifugalbeschleunigung (m/s²),
D der Durchmesser des Zylinders oder der Trommel (m), und
N_rpm die Anzahl von Umdrehungen pro Minute ist.
Die Gleichung kann ferner in:
umgeschrieben werden.
Die Geschwindigkeit der sich bewegenden Oberfläche, v_o, (m/s) kann wie folgt berechnet werden: vo = 0,0523·D·Nrpm
Der Zylinder oder die Trommel haben typisch einen Durchmesser im Bereich von 0,25-1,50 m, insbesondere im Bereich von 0,35-1,00 m, und sind typisch fähig bei einer Geschwindigkeit im Bereich von 80-2000 rpm, insbesondere bei einer Geschwindigkeit im Bereich von 100-1000 rpm, zu rotieren.
Im allgemeinen sind die bewegliche Oberfläche und das Mittel, um das zu agglomerierende Pulver unter dessen Leiten zu erwähnter Oberfläche in Kontakt mit einer oder mehreren Agglomerationsflüssigkeiten zu bringen, in einem Gehäuse angeordnet, wobei das Mittel über der genannten Oberfläche ausmündet. Wenn die bewegliche Oberfläche die gekrümmte Oberfläche eines Zylinders oder einer Trommel ist, ist das Mittel, um das agglomerierende Pulver unter dessen Leiten zu erwähnter Oberfläche in Kontakt mit einer oder mehreren Agglomerationsflüssigkeiten zu bringen, typisch derart angeordnet, dass es im wesentlichen senkrecht über der Drehachse ausmündet, oder es kann so angeordnet sein, dass es bei einem kleinen Winkel, wie etwa ein Winkel von 5°-45°, und/oder in einem kleinen waagrechten Abstand, wie etwa einem Abstand von 1-10 cm stromaufwärts in der Drehrichtung ausmündet, um ein besseres Auffangen des zu agglomerierenden Produktes zu erzielen. Das betreffende Mittel kann jedoch auch in anderen Positionen um die bewegliche Oberfläche herum plaziert werden, üblicherweise in einer Position zwischen "9 Uhr" und "3 Uhr".
Ein Strom von erhitztem Sekundärgas wird, u.a. zur Verhinderung von Kondensation, typisch zum Gehäuse geleitet. Bei Pulverkaffee. oder Kaffee-Ersatz wird auf ca. 55°C-ca.70°C, beispielsweise auf ca. 60°C erhitzte Umgebungsluft, geeignet sein. Ausserdem kann das Gehäuse mit einem Isolationsmantel versehen sein, um Kondensation auf den Gehäusewänden zu vermeiden.
Nach Verlassen der sich bewegenden Oberfläche wird das agglomerierte Pulver, soweit es erforderlich ist, einer Nachtrocknung unterzogen, beispielsweise auf einem perforierten Förderband oder auf einer vibrierenden, perforierten Platte, oder in einem Fliessbett, wie z.B. einem VIBRO-FLUIDIZER^®, welches sich ausserhalb oder teilweise oder völlig innerhalb des Gehäuses, z.B. als ein integrierter Teil des Gehäusebodens befindet. Die Nachbehandlung muss so vorgenommen werden, dass die gebildeten Agglomerate nicht in einem nicht akzeptierbaren Masse beschädigt werden.
Das getrocknete Pulver wird nach dem Trocknen typisch klassifiziert, und das Untergrösse-Produkt, ge nannt "Feines", wird für weitere Agglomeration rückgeführt. Auch das Obergrösse-Produkt kann nach weiterer Behandlung, wie etwa Zerkleinern oder Mahlen, für Agglomeration rückgeführt werden.
Falls erwünscht, kann das agglomerierte Pulver auch vor dem Endtrocknen klassifiziert werden. Mittlerweile kann aufgrund der verhältnismässig einheitlichen Partikelgrösse, die man durch das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung erhalten kann, eine solche zusätzliche Befeuchtungs-Klassifikation in den meisten Fällen weggelassen werden.
Mitgeführtes Partikelmaterial in den Gasströmen, die das Gehäuse und gegebenenfalls Nachtrockner verlassen, können in Zyklonen oder dergleichen getrennt werden, so wie es im Stande der Technik allgemein bekannt ist, und wie gewünscht für weitere Behandlung rückgeführt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung werden nachstehend unter Hinweis auf spezifische Ausführungsformen näher beschrieben, wobei die Ausführungsformen für den Schutzumfang der Erfindung nicht als begrenzend aufzufassen sind.
In den Zeichnungen ist
1 eine schematische Abbildung einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem ausserhalb des Gehäuses angeordneten Fliessbett-Nachtrockner,
2 eine schematische Abbildung einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem integrierten Fliessbett zum Nachtrocknen des agglomerierten Pulvers, und
3 eine schematische Abbildung einer erfin dungsgemässen Vorrichtung mit einem integrierten Förderband zum Nachtrocknen des agglomerierten Pulvers.
Unter Hinweis auf 1 umfasst eine mit 1 angegebene Vorrichtung zur Agglomeration eines Pulvers 5, wie etwa Kaffee- oder Kaffee-Ersatzpulver, einen rotierenden Stahlzylinder 2, der eine sich bewegende Oberfläche 4 definiert, und eine Leitungs- und Düsenanordnung 3, um das zu agglomerierende Pulver 5 unter dessen Leiten zu der sich bewegenden Oberfläche 4 in Kontakt mit einer Agglomerationsflüssigkeit zu bringen. Das zu agglomerierende Pulver 5 wird über Leitung 6 in die Leitung 7 mit einer ringförmigen Öffnung eingeleitet, an deren Ende das Pulver durch die Leitungen 8 bzw. 9 in eine zentral angeordnete Leitung 10 eingeleitetem Wasser und Dampf begegnet, welche Leitung 10 in einer Zweiflüssigkeits-Düse 11 endet, die in einem kleinen Abstand vor der Mündung der ringförmigen Leitung 7 ausmündet. Dadurch erzielt man ein oberflächliches Befeuchten der Pulverpartikeln mit als Agglomerationsflüssigkeiten eingeleitetem Wasser und Dampf, welches dazu führt, dass die Partikeln Agglomerate bilden, während sie zu der sich bewegenden Oberfläche des Rotationszylinders geleitet werden. Der Zylinder 2 und die Leitungs- und Düsenanordnung 3 sind in einem isolierten Gehäuse 12 (Isolierung nicht gezeigt) montiert, in welches erwärmte Luft zum teilweisen Trocknen der agglomerierten Partikeln und zum Vermeiden von Kondensation durch Leitung 13 eingeleitet wird. Die Trocknungsluft verlässt das Gehäuse durch Leitung 14. Der Zylinder 2 rotiert bei einer solchen Geschwindigkeit, dass das agglomerierte und teilweise getrocknete Pulver durch Einfluss von Zentrifugalbeschleunigung von deren Ober fläche weg bewegt werden.
Das agglomerierte Pulver verlässt den Bodenteil des Gehäuses 12 über Leitung 15 (mögliche Transportmittel sind nicht gezeigt) und betritt, wahlweise nach Passieren eines nicht gezeigten Siebs, zwecks Nachtrocknen ein Fliessbett. Das Fliessbett 16 (wahlweise mit nicht gezeigten Vibrationsmitteln versehen) umfasst eine perforierte Platte 17, auf welcher ein zusätzliches Trocknen des agglomerierten Pulvers erfolgt, wobei heisse Luft durch Leitung 18 und Kühlluft durch Leitung 19 zugeführt werden.
Nach Verlassen des Fliessbetts über Leitung 40 wird das agglomerierte Pulver in Sieb 20 klassifiziert, wobei das Produkt passender Grösse durch Leitung 21 gewonnen wird, Feines durch Leitung 22 rückgeführt und nach Passieren von Zyklon 24 mit Rohmaterial von Silo 23 gemischt wird, und Übergrösse-Produkt über Leitung 25 für weitere Behandlung, wie erforderlich, wie etwa Zerkleinern oder Mahlen, beseitigt wird.
Luft zur Beförderung des Produktes wird durch Leitungen 26 und 27 eingeführt. Die Nummern 28, 29 und 30 bezeichnen Durchblaseventile. Partikelmaterial, mitgeführt in Trocknungsgas, welches das Gehäuse 12 über Leitung 14 verlässt, und Trocknungsgas, welches das Fliessbett 16 durch Leitung 31 verlässt, werden in Zyklon 32 getrennt und mit Rohmaterial von Silo 23 über Förderer 33 kombiniert. Luft verlässt das System durch Leitung 34.
In 2 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem integrierten Fliessbett zum Nachtrocknen des agglomerierten Pulvers illustriert. So wie in 1 ist die sich bewegende Oberfläche 4 eine gekrümmte Oberfläche eines Zylinders 2, aber in dieser Ausführungsform kann der Zylinder waagrecht versetzt sein, wie mit Pfeil A angezeigt, um den Einführungspunkt des Pulvers im Verhältnis zum Zylinder zu justieren. Die Rohrleitungs- und Düsenanordnung 3 ist von derselben Art, wie in 1 illustriert, abgesehen davon, dass drei Rohrleitungs- und Düsenanordnungen 3 hintereinander entlang dem länglichen Zylinder in Reihe angeordnet sind, um die Kapazität der Vorrichtung im Vergleich zu einer Vorrichtung mit nur einer einzigen Düse zu verdreifachen. Ausserdem ist der untere Teil des Gehäuses 12 vergrössert, um für ein integriertes Fliessbett 16 zum Nachtrocknen des agglomerierten Produktes Platz zu machen. Wenn es sich um ein Vibrations-Fliessbett handelt, können flexible Wände 50 zum Anschluss der Gehäusewände 12 an die Wände des Fliessbetts 16 vorgesehen sein. Heisse Luft kommt in das Fliessbett 16 bei 18 und Kühlluft bei 19. Das nachgetrocknete und gekühlte agglomerierte Pulver verlässt das Fliessbett bei 40, und das Trocknungsgas verlässt das Fliessbett bei 31.
In 3 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem integrierten Förderband zum Nachtrocknen des agglomerierten Pulvers gezeigt. Die sich bewegende Oberfläche 4 ist die gekrümmte Oberfläche einer Trommel 2. Die Rohrleitungs- und Düsenanordnung 3 ist von derselben Art wie in 1 illustriert, ist aber in der vorliegenden Ausführungsform so angeordnet, dass sie bei einem Winkel entsprechend einer Position von etwa 11 Uhr auf der Trommel ausmündet. Der untere Teil des Gehäuses ist vergrössert, um für ein perforiertes Förderband 17, auf welchem ein Nachtrocknen des agglomerierten Pulvers durchgeführt wird, Platz zu machen. Ebenso wie in 2, wird heisse Luft bei 18 und Kühlluft bei 19 eingeleitet. Trocknungsgas wird bei 31 und gekühltes agglomeriertes Produkt bei 40 abgeleitet.
Beispiele
Bei Benutzung einer Vorrichtung ähnlicher Konstruktion wie der in 1 gezeigten werden ein Kaffeepulver- und ein Kaffee-/Zichoriepulvergemisch unter den in der nachstehenden Tabelle angeführten Bedingungen agglomeriert.
Der Durchmesser der Agglomerationstrommel war 0,5 m und der Abstand zwischen der Düse und der Trommel war 0,33 m.
Das zu agglomerierende Pulver wurde in einer Menge von 50 kg/h durch die ringförmige Öffnung eingeleitet. Die Agglomerationsflüssigkeit war in einer zentral angeordneten Zwei-Flüssigkeitsdüse durch Dampf zerstäubtes Wasser.
Das Produkt wurde in einem Drei-Sektionen-Fliessbett nachgetrocknet, wobei zwei Sektionen für Trocknen und eine Sektion für das abschliessende Kühlen benutzt wurden.
Die Vorrichtung umfasste 1 mm und 5 mm Siebe für Untergrösse- bzw. Obergrösse-Produkt.
Tabelle

Claims

Verfahren zur Pulveragglomeration, bei welchem Verfahren das zu agglomerierende Pulver unter Leiten dessen zu einer sich bewegenden Oberfläche mit einer Agglomerationsflüssigkeit in Kontakt gebracht wird, auf welcher Oberfläche das agglomerierende Pulver gesammelt und anschliessend unter Einfluss von Zentrifugalkraft von der sich bewegenden Oberfläche weg geleitet und wahlweise getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, dass alle Teile der sich bewegenden Oberfläche sich mit im wesentlichen derselben. Geschwindigkeit bewegen, und dass das agglomerierte Pulver mit Hilfe einer Zentrifugalbeschleunigung von mindestens 50 m/s² von der sich bewegenden Oberfläche weg geleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifugalbeschleunigung im Bereich von 50-5000 m/s², besonders im Bereich von 100-2500 m/s², und insbesondere im Bereich von 200-1250 m/s² liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die bewegende Oberfläche bei einer Geschwindigkeit von mindestens 2,5 m/s, besonders bei einer Geschwindigkeit von mindestens 3,5 m/s, und insbesondere bei einer Geschwindigkeit von mindestens 5,0 m/s, bewegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die sich bewegende Oberfläche für Flüssigkeiten im wesentlichen undurchlässig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die sich be wegende Oberfläche die gekrümmte Fläche eines um die Mittelachse rotierenden Zylinders oder Trommel ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder oder die Trommel einen Durchmesser im Bereich von 0,25 m-1,50 m, besonders im Bereich von 0,35 m-1,00 m, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder oder die Trommel bei einer Geschwindigkeit im Bereich von 80-2000 Umdrehungen pro Minute, besonders bei einer Geschwindigkeit im Bereich von 100-1000 Umdrehungen pro Minute, rotiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das agglomerierte Pulver klassifiziert wird, und Feines für zusätzliche Agglomeration rückgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver Kaffee und/oder ein Kaffeersatz-Pulver ist.
Vorrichtung (1) zur Pulveragglomeration, umfassend eine bewegliche Oberfläche (4) zum Aufsammeln des agglomerierenden Pulvers (5), Mittel (3), um das zu agglomerierende Pulver unter Leiten dessen zu der beweglichen Oberfläche (4) mit einer oder mehreren Agglomerationsflüssigkeiten (8, 9) in Kontakt zu bringen, Mittel zum Bewegen der beweglichen Oberfläche, und wahlweise Mittel (13, 16) zum Trocknen des agglomerierten Pulvers, wobei die bewegliche Oberfläche (4) derart ausgestaltet ist, dass bei Betrieb der Vorrichtung das agglomerierende aufgesammelte Pulver (5) unter Einfluss von Zentrifugalkraft von der sich bewegenden Oberfläche weg geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Oberfläche (4) eine solche Konfiguration aufweist, dass sich bei Betrieb der Vorrichtung alle deren Teile im wesentlichen bei derselben Geschwindigkeit bewegen, und dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist dem agglomerierenden aufgesammelten Pulver (5) eine Zentrifugalbeschleunigung von mindestens 50 m/s² zu verleihen, um es von der sich bewegenden Oberfläche weg zu leiten.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie dazu eingerichtet ist das agglomerierende aufgesammelte Pulver (5) mit einer Zentrifugalbeschleunigung im Bereich von 50-5000 m/s², besonders im Bereich von 100-2500 m/s², und insbesondere im Bereich von 200-1250 m/s², zu versorgen.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Bewegen der Oberfläche (4) dazu vorgesehen ist die Fläche bei einer Geschwindigkeit von mindestens 2,5 m/s, besonders bei einer Geschwindigkeit von mindestens 3,5 m/s, und insbesondere bei einer Geschwindigkeit von mindestens 5,0 m/s, zu bewegen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Oberfläche (4) für Flüssigkeiten im wesentlichen undurchlässig ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Oberfläche (4) die gekrümmte Fläche eines Zylinders oder einer Trommel (2) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder oder die Trommel (2) einen Durchmesser im Bereich von 0,25 m- 1,50 m, vor allem im Bereich von 0,35 m-1,00 m, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Rotieren des Zylinders oder der Trommel (2) bei einer Geschwindigkeit im Bereich von 80-2000 Umdrehungen pro Minute, besonders bei einer Geschwindigkeit im Bereich von 100-1000 Umdrehungen pro Minute, umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-16, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel, um das zu agglomerierende Pulver unter Leiten dessen zu der beweglichen Oberfläche (4) in Kontakt mit einer oder mehreren Agglomerationsflüssigkeiten (8, 9) zu bringen, eine oder mehrere Leitungen (7) mit einer im wesentlichen ringförmigen Öffnung zum Einleiten des zu agglomerierenden Pulvers (5) sowie eine innerhalb jeder ringförmigen Öffnung zentral angeordnete Leitung (10) zum Einleiten der Agglomerationsflüssigkeit(en) und wahlweise eines Zerstäubungsgases umfasst, welche zentral angeordnete Leitung (10) in einer Zerstäubungsdüse (11) auf dem Niveau der Mündung der ringförmigen Öffnung endet.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäubungsdüse (11) eine Zweiflüssigkeits-Düse zum Zerstäuben einer Flüssigkeit mit einem Gas ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäubungsdüse (11) ein kleines Stück von der Mündung der ringförmigen Öffnung herausragt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-19, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (3), um das zu agglomerierende Pulver unter Leiten dessen zu der sich bewegenden Oberfläche in Kontakt mit einer oder mehreren Agglomerationsflüssigkeiten zu bringen, in einem Abstand von 0,10-1,00 m von der beweglichen Oberfläche (4) ausmündet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-20, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der beweglichen Oberfläche (4) und der Mündung des Mittels (3), um das zu agglomerierende Pulver unter Leiten dessen zu der sich bewegenden Oberfläche in Kontakt mit einer oder mehreren Agglomerationsflüssigkeiten zu bringen, einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-21, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der beweglichen Oberfläche (4) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-22, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein Fliessbett (16) zum Nachtrocknen und Kühlen des agglomerierten Pulvers umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-22, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein Förderband (17) zum Nachtrocknen und Kühlen des agglomerierten Pulvers umfasst.