DE970087C - Verfahren zur Behandlung von dichtgepackten Massenguetern, beispielsweise zur Erzeugung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehaltes in dem Gut oder zum Desinfizieren des Gutes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Massengütern, die Luft oder Gase enthaltende Zwischenräume aufweisen, insbesondere zur Bekämpfung von Schädlingen.

Es ist ein Verfahren zur Behandlung von dichtgepackten Massengütern, wie Tabakballen od. dgl., beispielsweise zur Erzeugung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehaltes in dem Gut oder zum Desinfizieren des Gutes bekannt, bei welchem das in einem Behälter befindliche Massengut einem Vakuum unterworfen wird und anschließend ein Behandlungsmittel in den Behälter eingeleitet wird. Die Schwierigkeit eines derartigen Verfahrens liegt darin, daß bei jeder Vakuumgröße stets eine bestimmte Luftmenge in dem Behandlungsgut zurückbleibt. Soll die Luft, die die Zwischenräume und Zellen durchdringt, durch irgendein anderes Mittel, z. B. Gas, das ein Insektenvertilgungsgas, wie Äthylenoxyd, Kohlendioxyd oder Gemische, Wasserdampf oder überhitzter Dampf sein kann, ersetzt

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werden, so ist es schwierig, die Luft völlig zu entfernen. Beim Einführen des Behandlungsgases wire die Restluft vor dem Behandlungsgas hergetrieben und sammelt sich in einer in der Mitte befindlichen Zelle. Ist das Behandlungsgas ein Dampf, so bilden sich kalte Stellen innerhalb des Behandlungsgute an denjenigen Orten, an denen sich das Gas sammelt. Wird das Behandlungsgut begast, dann wird das Gas am Eindringen in eine solche Zelle gehindert, so daß hier ein Kern für eine neue Besiedlung des Gutes vorhanden ist. Bei gewöhnlichen Evakuierungsverfahren wird außerdem der Feuchtigkeitsgehalt des Behandlungsgutes häufig beseitigt.

Diesen bekannten Verfahren gegenüber kennzeichnet sich das Verfahren nach der Erfindung dadurch, daß das den Behälter im wesentlichen ausfüllende Massengut, das entweder ursprünglich genügend Feuchtigkeit enthält oder dem während der Behandlung genügend Feuchtigkeit zugeführt wird, bei Raumtemperatur einem solchen Vakuum unterworfen wird, daß der absolute Druck in dem Gut auf unter 15 mm Quecksilbersäule sinkt und dieses Vakuum so lange aufrechterhalten wird, bis ein wesentlicher Temperaturabfall (z.B. von 3⁰ C) in dem gana₅ zen Massengut bewirkt wird und die siedende Feuchtigkeit die Möglichkeit hat, im wesentlichen alle Luft aus allen Zwischenräumen des Gutes zu verdrängen, indem diese Luft durch Wasserdampf ersetzt wird, worauf das Behandlungsmittel in Dampfform in das unter hohem Vakuum stehende Gut eingeführt wird.

Mit Hilfe des neuen Verfahrens ist es nicht nur möglich, Luft oder ein anderes unkondensierbares Gas völlig aus organischen Substanzen als Vorbehandlung für eine andere Materialbehandlung zu entfernen, sondern es ist auch möglich, das Zusammenballen von irgendeinem Gasrückstand durch das Einführen eines Gases bei höherem Druck zu verhindern. Bei Anwendung des neuen Verfahrens werden Schädlinge mit Wasserdampf bei Temperaturen vernichtet, die bisher keine merkliche Wirkung auf die Schädlinge hatten. Unter »unkondensierbares Gas« ist ein Gas zu verstehen, dessen Dampfdruck bei der in Betracht kommenden Normaltemperatur nicht wesentlich geringer als der atmosphärische Druck ist.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt.

Die Vorrichtung weist eine geschlossene Kammer 1 auf, die dem vollen Druck der Außenluft widerstehen kann und die mit einer Tür 2 versehen ist, die dicht paßt, um Verluste zu vermeiden. Der Tank oder Behälter kann irgendeine gewünschte Form oder Abmessung haben, aber praktisch hat er im allgemeinen einen Inhalt von wenigstens etwa 30 cbm. Der Tank kann mit einem Verteilerrohr 3 versehen sein, das eine Anzahl von Einlaßröhren 4 hat, und wird über die Leitung 5 mit einem Begasungsmittel gespeist.

Eine zweistufige Vakuumpumpe 6 ist mit dem Behandlungstank über die Leitungen 7, 8 und 9 verbunden und hat vorzugsweise eine genügende Leistungsfähigkeit, um die Kammer 1 innerhalb weniger Minuten zu evakuieren. Das Auslaßende der Pumpe ist mit einem Ölabscheider 10 verbunden, von welchem aus die Leitung 11 mit einem Luftauslaß 12, mit der Leitung 9 und auch mit der Leitung 13 in Verbindung steht. Die Leitung 13 ist mit dem Druckkessel 14 und mit der Leitung 15 verbunden. Der Druckkessel 14 kann im wesentlichen einem vollständigen Vakuum und auch Überdrucken bis zu 7,03 at standhalten und ist auch groß genug, eine für die ganze Begasungsarbeit ausreichende Menge Begasungsmittel zu erfassen. In diesem Kessel können geeignete Heizeinrichtungen vorgesehen sein, die in der Zeichnung durch den Dampfschlangeneinlaß 16 und -auslaß 17 angedeutet sind. Ein Begasungsmittel vorratsbehälter ist bei 18 gezeigt. Gegebenenfalls kann eine Anzahl von Speisebehältern oder Tanks vorgesehen sein.

Ein Kondensator 19 ist auf der Einlaßseite der Vakuumpumpe vorgesehen, und wegen der Eisbildung bei niedrigen Temperaturen wird er vorzugsweise etwa auf dem Gefrierpunkt gehalten. Wenn eine größere Wasserbeseitigung gewünscht wird, kann ein Soletank oder eine andere Einrichtung zur Verhinderung des Gefrierens vorgesehen sein.

Ein Kompressor 20 kann beispielsweise an der Leitung 9 vorgesehen sein, und ein Abscheider 21 kann auch an der Auslaßseite desselben für die Trennung von kondensiertem Wasser und Öl angeordnet sein. Eine Umgehungsleitung 22 ist um den Kompressor vorgesehen.

Bei der Ausführung des Verfahrens wird ein orga-■nisches Produkt, wie Pelze, Tabak, Nahrungsmittel od. dgl., in den Behälter oder Tank 1 gebracht und die Tür 2 geschlossen. Der Behälter wird dann evakuiert, bis ein absoluter Druck unter dem Dampfdruck des Wassers bei der herrschenden Temperatur erreicht ist. Bei einer Raumtemperatur von 20⁰ C wird der Druck auf 15 mm und vorzugsweise unter 15 mm, etwa auf 13 mm vermindert, wobei der Dampfdruck des Wassers bei dieser Temperatur 17,5 mm beträgt. Bei der Evakuierung des Behälters i°5 wird die Luft durch die Leitung 12 ausgelassen, wobei die anderen Leitungen natürlich geschlossen sind. Geeignete Ventile, die zum Schließen aller Leitungen notwendig sind, sind natürlich vorgesehen und werden in irgendeiner gewünschten Art betätigt.

Wenn der gewünschte Unterdruck erreicht worden ist, verdampft oder siedet das in dem organischen Produkt enthaltene Wasser. Wenn nicht genügend Feuchtigkeit für diesen Zweck vorhanden ist, kann freie Feuchtigkeit entweder als Dampf oder Wasser eingeführt werden. In einigen Fällen kann es sich als wünschenswert erweisen, die organischen Produkte vor der Einbringung mit Dampf zu behandeln, damit sie feucht genug sind, um unter dem Vakuum Wasserdampf abzugeben, so daß ein gründliches Auswaschen der Gase durch den erzeugten Wasserdampf erfolgen kann. Die Einführung von Wasserdampf, Dampf oder Wasser kann natürlich so gesteuert werden, daß der Feuchtigkeitsgehalt der Produkte auf den gewünschten Punkt ein-

geregelt wird. In einigen Fällen kann es erwünscht sein, trocknen Dampf bei Normaltemperaturen während der Evakuierungsbehandlung einzuführen. Ein Dampfkessel kann mit dem Verteiler 3 verbunden sein und wird durch ein Ventil gesteuert. Es wird vorgezogen, diese Einführung in solcher Weise vorzunehmen, daß die Produkte in der Kammer durchweg umspült werden, beispielsweise durch Zuführung durch eine große Anzahl von unter dem Gut gelegenen Öffnungen. Ähnliche Ergebnisse können auch dadurch erzielt werden, daß man Dampf an der Oberseite der Kammer einführt und Luft an der Unterseite vorzugsweise unterhalb der Produkte abzieht. Die Arbeit der Pumpe und die Evakuierung wird fortgesetzt, bis Versuche die wesentliche oder vollständige Beseitigung von Sauerstoff aus dem Tank anzeigen.

In vielen Fällen ist es erwünscht, den Behälter auf einen Druck unter dem Dampfdruck des Wassers bei der herrschenden Temperatur zu evakuieren und dann Wasserdampf bei etwa dem Maximaldruck des Wassers bei der herrschenden Temperatur einzuführen. Diese Arbeitsweise kann mehrere Male wiederholt werden.

Während dieser Pumparbeit wird die Wirksamkeit der Vakuumpumpe 6 außerordentlich durch die Verwendung des Kondensators 19 gesteigert, der bei 15 mm Druck und einer Temperatur von 33⁰C annähernd zwei Drittel des Volumens des austretenden Wasserdampfes kondensiert. Durch Erniedrigung der Temperatur um etwa 10 oder 11⁰C können annähernd 60% des verbleibenden Wassers kondensiert werden.

Die vollständige Beseitigung der Luft aus der Kammer hat zur Folge, daß das Zusammenballen der Luft in den Zwischenräumen des Produktes nach der Einführung von anderem Gas bei höherem Druck verhindert wird. Bei der gewöhnlichen Begasung oder bei der Dampfbehandlung der Produkte für die Begasung oder für andere Zwecke wird die in den organischen Produkten, wie z. B. in einem Sack Reis oder einem Ballen Tabak od. dgl., verbleibende Luft bei der Einführung von Gas bei höherem Druck nach der Mitte des Sackes oder Ballens getrieben und diffundiert nur sehr langsam aus. Wenn jedoch Wasserdampf in der Kammer bei Normaltemperaturen verwendet wird, kann dieses Zusammenpressen von Dampf nur die Kondensation von Wasserdampf über seinen Dampfdruck bei der herrschenden Temperatur zur Folge haben, und es kann niemals ein Überschuß von kondensierbarem Gas in den Zwischenräumen des Produktes vorhanden sein.

Wenn die Luft auf das gewünschte Maß beseitigt worden ist, kann das Begasungsmittel eingeführt werden. Ein bevorzugtes bekanntes Begasungsmittel ist Äthylenoxyd, von dem ein Teil im allgemeinen mit 9 Teilen Von Kohlendioxyd vereinigt wird. Die Verwendung eines so hohen Verhältnisses von Kohlendioxyd erfolgt zum Teil zu dem Zweck, die Entflammbarkeit des Gases zu vermindern; bei der vorliegenden Arbeitsweise jedoch sind solche Vorsichtsmaßregeln infolge der Abwesenheit von Sauerstoff unnötig, und höhere Prozentsätze Äthylenoxyd können verwendet werden, oder das Kohlendioxyd kann gänzlich weggelassen werden. Die Erfindung ist natürlich auf alle anderen bekannten gasförmigen Insektenvertilgungsmittel anwendbar, wie Methylformiat, Brommethyl, Cyanwasserstoff od. dgl. oder Gemische solcher Gase mit anderen Gasen.

Es wird vorgezogen, große Mengen dieser Gase einzuführen, wobei der Druck innerhalb des Tanks 1 gewöhnlich über atmosphärischen Druck gesteigert wird. Ein solcher Druck hat nicht nur viel schneller eine vollständige Begasung zur Folge als die jetzt in Anwendung kommenden Drücke, sondern verhindert auch die Verunreinigung der Gase durch Eindringen von Luft in die Kammer.

Nachdem das Begasungsmittel eingeführt worden ist oder gegebenenfalls während seiner Einführung kann es durch die Betätigung der Pumpe 6 (wenn gewünscht unter Umgehung des Kondensators 19) in Umlauf gesetzt werden.

Nachdem die Materialien in dem Tank gründlich begast worden sind, kann das Begasungsmittel über die Leitung 9 durch den Kompressor 20 entfernt und in dem Behälter oder Tank 14 gesammelt werden. Um die letzten Spuren des Begasungsmittels zu entfernen, kann wieder Wasserdampf verwendet werden, obwohl es im allgemeinen vorgezogen wird, ein wenig von dem Begasungsmaterial in den Produkten zu lassen. Es wird daher vorgezogen, einen Kompressor mit großer Leistungsfähigkeit vorzusehen und das Begasungsmittel mit großer Geschwindigkeit zu entfernen.

Wenn ein wasserlösliches Begasungsmittel benutzt wird, kann das Begasungsmittel aus den Kondensatoren 19 und 21 wiedergewonnen werden.

Das Begasungsmittel kann ebenso mit einem Sauerstoffentferner behandelt werden, um Spuren des während des Umlaufes aufgenommenen Sauerstoffes zu entfernen.

Wärmeverluste können durch Leitung über die Wände der Kammer ausgeglichen werden, da diese Wände gewöhnlich aus Stahl bestehen; Heizschlangen oder andere Heizeinrichtungen können, falls gewünscht, benutzt werden. Wo Zeit von Bedeutung ist, kann es erwünscht sein, die Produkte auf eine nicht schädliche Temperatur vorzuwärmen, die jedoch innerhalb des Normaltemperaturbereiches sein soll. Eine Temperatur von 37,7° C erzeugt einen Wasserdampfdruck von etwa 49 mm im Vergleich zu 19 mm bei 21,i° C. Eine Temperatur von 50⁰ C erzeugt einen Dampfdruck von 92 mm.

Nach Entfernung des Begasungsmittels kann Luft, sterilisierte Luft oder ein inertes Gas, wie Kohlendioxyd, in die Kammer eingeführt werden, und dann werden die Produkte entfernt. -

In gewissen Fällen ist es erwünscht, ein kondensierbares Gas, vorzugsweise Wasserdampf, zu benutzen, um das Begasungsmittel zu entfernen. Dies kann durchgeführt werden, indem man wieder den Druck unter den Dampfdruck des Wassers in den Produkten erniedrigt und indem man entweder das Wasser darin sieden läßt oder das Begasungsmittel

mit eingeführtem Wasserdampf oder Dampf auswäscht. In einigen Fällen kann das Abdampfen des Wassers eine unerwünschte Erniedrigung des Feuchtigkeitsgehaltes des Guts zur Folge haben, und in diesem Falle sowie in Fällen, wo der Feuchtigkeitsgehalt unerwünscht niedrig ist, kann dieser Behandlung eine Dampfbehandlung des Produktes folgen, vorzugsweise bei niedrigen Temperaturen und Drücken.

ίο Wie im vorstehenden beschrieben, kann das Kochen des Wassers dazu benutzt werden, die Zwischenräume des Produktes von Luft zu säubern, und wenn die Einführung des Begasungsmittels oder Dampfes bei höherem Druck erfolgt, erlaubt es die vollständige Durchdringung des Produktes mit dem Begasungsmittel oder Dampf und die Tötung der Insekten, Insektenlarven und Eier von Insekten in dem Produkt.

Als Beispiel dieser Ausführungsform des Verfahrens wurden Versuchstonnen von Weizen in einer Vakuumkammer untergebracht und darin mit Drahtgeflecht verschlossene Salbendosen, die Insekten enthielten, sowie Glasröhren mit Mehlkäfereiern in einer Tiefe von 45,6 cm in der Mitte der Tonnen vergraben. Weitere Dosen und Röhren wurden auf die Oberfläche des Kornes gelegt. Die Vakuumpumpen (Dampf ejektor) wurden angelassen und Hefen 60 Minuten. Nach 30 Minuten herrschte ein absoluter Druck von 0,51 cm Hg, und nach einer Stunde betrug der absolute Druck 0,38 cm Hg. Zu dieser Zeit war die Temperatur des Kornes von 29,4 auf ii,7° C vermindert worden.

Die Zeit, die zum Töten erforderlich ist, verändert sich mit der Temperatur. Bei 48,8° C werden beispielsweise bei Verwendung von Äthylenoxyd die Insekten, Larven und Eier nach der Evakuierung beinahe augenblicklich getötet. Bei 43,3° C ist eine Zeit von etwa 5 Minuten und bei 37,7° C etwa 20 Minuten erforderlich. Etwas niedrigere Temperaturen als 37,7° C können benutzt werden, aber unterhalb dieser Temperatur wachsen die erforderlichen Zeiten sehr schnell an.

Temperaturen über 48,8° C können verwendet werden, wenn sie das behandelte Material nicht schädigen, aber sie sind gewöhnlich nicht erforderlich.

Dieses Verfahren ermöglicht es, Gegenstände mit Dampf mit Kosten zu desinfizieren, die weit unter den Kosten der bisher möglichen Desinfektionsverfahren liegen. Die Kosten des Dampfes sind zu vernachlässigen, und kein anderes Begasungsmittel ist erforderlich.

Das Verfahren kann auch zur Einregelung des Wassergehaltes von Nahrungsmitteln oder organischen Produkten verwendet werden.

Diese Behandlung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit Tabak, Getreideprodukten, wie Reis und Weizen, und getrockneten Früchten.

Überraschend kleine Druckänderungen können benutzt werden, um erhebliche Änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes der Nahrungsmittel zu erzielen.

Claims (1)

1. PATENTANSPKUCH:

   Verfahren zur Behandlung von dichtgepackten Massengütern, wie Tabakballen od. dgl., beispielsweise zur Erzeugung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehaltes in dem Gut oder zum Desinfizieren des Gutes, bei welchem das in einem Behälter befindliche Massengut einem Vakuum unterworfen wird und anschließend ein Behandlungsmittel in den Behälter eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das den Behälter im wesentlichen ausfüllende Massengut, das entweder ursprünglich genügend Feuchtigkeit enthält oder dem während derBehandlung genügend Feuchtigkeit zugeführt wird, bei Raumtemperatur einem solchen Vakuum unterworfen wird, daß der absolute Druck in dem Gut auf unter 15 mm Quecksilbersäule sinkt und dieses Vakuum so lange aufrechterhalten wird, bis ein wesentlicher Temperaturabfall (z. B. von 3° C) in dem ganzen Massengut bewirkt wird und die Feuchtigkeit die Möglichkeit hat, im wesentlichen alle Luft aus allen Zwischenräumen des Gutes zu verdrängen, indem diese Luft durch Wasserdampf ersetzt wird, worauf das Behandlungsmittel in Dampfform in das unter hohem Vakuum stehende Behandlungsgut eingeführt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Britische Patentschrift Nr. 488 638;

   USA.-Patentschrift Nr. 2 080 179;

   Zeitschrift »Anzeiger für . Schädlingskunde«, 1936, S. 82 bis 88;

   Glasers Annalen für Gewerbe und Bauwesen, 1910, Nr. 782, S. 29 bis 36.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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