DK155919B - Fremgangsmaade ved behandling af varmefoelsomme emner - Google Patents

Description

DK 155919 B

Opfindelsen omhandler en fremgangsmåde ved behandling af varmefølsomme emner og af den i krav 1' indledning angivne art, især til tørring af næringsmidler.

5 For at forhindre partiklerne i at agglomerere og fastklæbe på apparatvæggene tilvejebringes der efter tørringen en afkøling.

Fra US patentskrift nr. 1 946 566 og 2 911 036 er det 10 kendt at afkøle produktet umiddelbart efter tørringen, og fra US patentskrift nr. 2 634 808 er det kendt at afkøle produktet, når tørringsluften er frasepareret.

Fra K. Masters: Spray Drying, 2. edit., London 1976, p.

15 97 f. kendes de ideale krav til spraytørring. Sprøjte midlet skal være homogent, dvs. bestå af individuelle smådråber med samme størrelse, for at tilvejebringe samme varme- og masseoverføringshastighed og tørringstidsrum for alle dråberne og dermed en ensartet tørringska-20 rakteristik.

For at opnå en ideal afkøling skal hver af de dannede smådråber tilknyttes et afkølingsrumfangselement.

25 Dette er ikke tilfældet for de kendte fremgangsmåder og anlæg til udøvelse af disse, idet der sker en samlet spaltning af væskestrømmen til dannelse af dråber, der underkastes en fælles varmebehandling ved indføring i et tørretårn, i hvis bund der dannes en måtte af turbule-30 rende gas. Endvidere er produktets indløbstemperatur be skeden (i US patentskrift nr. 2 911 036 angivet som 300-600 F, dvs. 150-315 °C), svarende til, hvad eksempelvis konsummælk og detergenter forventes at kunne tåle.

35 2

DK 155919 B

Det har overraskende vist sig, at man kan behandle var-mefølsomme produkter ved tilførsel af luftarter med en væsentlig højere temperatur end den forventede og derefter foretage en bratkøling nedstrøms for behandlingszo-5 nen, endog med en forbedret produktkvalitet til følge.

Fra beskrivelsen til fransk patent nr. 2 257 326 kendes en fremgangsmåde til at opnå en jævn fordeling og en jævn behandling fra rumfangselement til rumfangselement.

10 Herved kan der foretages en jævn og meget kortvarig behandling af varmefølsomme emner ved hjælp af luftarter, der er bragt op på en temperatur, som overstiger den temperatur, emnerne kan tåle, idet den temperatur, der skal tages i betragtning, ikke er temperaturen af den 15 behandlede gasformige fase, men den temperatur, som virkeligt opnås af det behandlede produkt. Denne fremgangsmåde har ydet gode resultater.

Dog er behandlingstiden, som er indskrænket til vandrin-20 gerne i strømningens pumpezone, meget kortvarig. I dette parti er frigørelsen af fugtighed derfor meget stor, og det efterfølgende område besidder en fugtighedsgrad, hvis regulering op imod vægfladerne er vanskelig. Denne ulempe forøges yderligere derved, at stofferne ikke øje-25 blikkeligt separeres og opsamles, idet separationen i almindelighed tilvejebringes ved hjælp af en cyklon, der er anbragt bag ved den beholder, i hvilken kontakten finder sted.

30 Opfindelsen har til formål at afhjælpe denne ulempe.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved for en fremgangsmåde af den indledningsvis angivne art at foretage de i krav l's kendetegnende del angivne foranstaltninger.

35

DK 155919B

3

Her frembyder afkølingszonen en stor temperaturgradient i forhold til den første behandlingszone, hvorved man undgår en kondensation i den bageste zone. Denne bratkøling, der sætter ind umiddelbart efter den første varme-5 behandiing, bevirker, at gassens indløbstemperatur kan overstige produktets sædvanlige varmefølsomhedsgrænse, uden at produktet degraderes.

Endvidere medfører fremgangsmåden ifølge opfindelsen 10 overraskende nye sekundærvirkninger, såsom ændringer af densitet, porøsitet, udseende osv.

Afkølingen kan tilvejebringes ved hjælp af et apparat identisk med apparatet til den første varmebehandling.

15

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1 skematisk viser et apparat med et behandlingsho-20 ved ifølge beskrivelsen til fransk patent nr. 2 257 326, fig. 2 viser skematisk en forbedret udførelsesform for apparatet på fig. 1, og 25 fig. 3 viser skematisk et apparat med en første varmebehandlingszone ifølge apparatet på fig. 1 og en anden varmebehandlingszone ifølge apparatet på fig. 2.

Fig. 1 viser et apparat med et behandlingshoved 1, en 30 dobbeltkegle 2, der virker som optager, og i hvis indre behandlingen finder sted, et andet behandlingshoved 3, en anden dobbeltkegle 4 og en cyklon 5, hvor den afsluttende adskillelse finder sted. Det behandlede stof indføres i form af en dej eller en grød igennem en aksial 35

DK 155919B

4 ledning b i hovedet 1, ved hvis udmunding stoffet medrives ved en hvirvelbrøndsstrømning, der fremkaldes af en gasformig fase, som indføres igennem et tangentialt rør 9 og strømmer igennem et perforeret skørt 10 i det indre 5 af hovedet 1 og en indsnævring 11. Behandlingen finder sted ved udløbet fra hovedet 1 i området oven over dob-beitkeglen 2. Derefter genopfanges ansamlingen af en anden hvirvel brøndsstrømning, som fremkaldes af det andet behandlingshoved 3. Ved udgangen fra dobbeltkeglen 4 ad-10 skilles faserne derefter i cyklonen 5.

I den på fig. 2 viste ændrede udførelsesform er behandlingshovedet 1 ikke forlænget med en dobbeltkegle, men med en cylinderformet beholder 6, i hvilken adskillelsen 15 af faserne finder sted. Bagefter indføres der en behandlingsgas igennem en ledning 7, og igennem cyklonen 5 opsamles det behandlede stof.

Den første behandling er her identisk med behandlingen i 20 apparatet på fig. 1, men den anden behandling (b-ratkø-lingen) finder sted efter fasernes adskillelsestrin og omfatter kun faststoffasen og finder sted ved påvirkning af en turbulent blanding langs med ledningen 7.

25 I en ikke vist ændret udførelsesform kan adskillelsen af de varme faser tilvejebringes ved hjælp af en cyklon.

Fig. 3 viser en ændret udførelsesform, hvor apparatet omfatter en først varmebehandlingszone identisk med var-30 mebehandlingszonen i apparatet på fig. 1 og en anden behandlingszone identisk med behandlingszonen på fig. 2.

Hovedet 1 har en indvendig diameter på 300 mm og en højde på 250 mm. Indsnævringen 11 har en diameter på 45 mm, 35 5

DK 155919 B

der svarer til den mindste diameter af det perforerede skørt 10. Nedstrømsdiameteren af væskegennemløbet for den retliniede fase er lig med 8 mm.

5 Den som beholder virkende dobbeltkegle 2 har en største diameter på 1 m, en topvinkel på 90° og en bundvinkel på 60°.

Tilgangsledningen 7 for komprimeret luft har en diameter 10 på 100 mm.

I nedenstående eksempler har man successivt behandlet æggehvide, vanille, solsikke, lucerne og kondenseret mælk ved følgende betingelser: 15 20 25 30 35

DK 155919 B

6

Eks. Emne Luftgennem- Trykluft Luft- Temperatur gang i ho- i nm^/h tryk i ---- vedet 1 i ved 25°C Pa Ind- · Udløb Cyklon nnP/h løb 1 æggehvide 220 150 . 173 240 ' 100 75 2 - - - - 550 - - 3 - - 700 4 vanille 500 120 80 5 solsik- r ke - - - -615 108 80 6 lucerne . - ' - - 400 100 80 7 kondenseret mælk — — - 400 105 80

1 *..... 11 i " r " * ♦' " r ~ JT

20

For de tre første eksemplers vedkommende er der foretaget skumprøver ifølge forskrifter fra Instituut voor 25 Pluimveeonderzoek "HET SPELDERHOLT", rapport nr. 2872, angående det relative skumrumfang, skumstabiliteten og det påkrævede tidsrum for opnåelse af det maksimale skumrumfang.

30 Det relative skumrumfang bestemmes ved at indføre 75 ml af æggehvide i en pisker og ved i prøveglas at måle det maksimale rumfang af den dannede skummasse. Skumrumfanget er givet ved formlen: .35

DK 155919 B

7 rumfang af skum _ x 100 %.

75 ml 5 Denne prøve giver for et sammenligningspulver uden for opfindelsen et resultat imellem 800 og 900. Ifølge opfindelsen opnås der 1175, hvilket er en væsentlig forbedring .

10 Derefter måles stabiliteten af skummet ved måling efter 1 time af vægten af det i bunden af prøveglasset gendannede stof.

startvægt - vægt af gendannet stof 15 Stabiliteten = _ .

startvægt

Man finder 75 % i stedet for 65 %, hvilket bekræfter det foregående resultat.

20

Endelig måles den nødvendige tid til at opnå det maksimale rumfang af skum. Man finder 7 mm, hvilket er et normalt resultat.

25 De fundne resultater viser, at kvaliteten af det opnåede stof ikke formindskes til trods for stigningen af ind-løbstemperaturen. For en konventionel tørrer var ind-løbstemperaturen en virkelig begrænsning, idet de kritiske udløbstemperaturer nås hurtigere end indløbstem-30 peraturerne. Da arten af de behandlede stoffer krævede en lav temperatur, opnåedes en dårlig termisk ydelse.

Eksemplerne 4, 5 og 6 for andre stoffer bekræfter muligheden for iværksættelse af behandlingen med en forhøjet 35 8

DK 155919 B

indløbs temperatur og dermed en ny virkning ifølge opfindelsen .

Endelig viser eksempel 7 en anden interessemulighed 5 ifølge opfindelsen til behandling af kondenserede opløsninger .

10 15 20 25 30 35

Claims (4)

1. Fremgangsmåde ved behandling af varmefølsomme produk-5 ter, hvor stoffer i mindst to faser bringes i kontakt med hinanden, hvor mindst én af faserne tildeles en strømning af hvirvelbrøndstypen med aksial symmetri og mindst én anden fase indføres langs aksen af den første strømning, og hvor der tildeles et rumfangselement i den 10 første strømning en sådan bevægelsesmængde i forhold til et rumfangselement i den aksiale fase, at stoffet i den første fase fremkalder en pulverisering eller en finfordeling af den aksiale fase og en blanding af denne, hvorefter faserne adskilles, kendetegnet ved, 15 at hvirvelbrøndsstrømningsfasens indløbstemperatur er mindst 200 °C, fortrinsvis mellem 200 °C og. 700 ®C, og at der efter kontakten foretages en bratkøling.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 20 ved, at bratkølingen finder sted, før faserne adskilles.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at bratkølingen finder sted, efter at faserne adskilles. 25

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de behandlede produkter er næringsmidler tilhørende en gruppe omfattende æggehvide, vanille, solsikke, lucerne og kondenseret mælk. 30 35