DK158824B - Apparatur til konditionering af itubraekkede sojaboenner inden disses iturivning til dannelse af flager - Google Patents

Description

i

DK 158824 B

Opfindelsen angår et apparatur af den i krav l’s indledning angivne art.

Et sådant apparatur er f.eks. kendt fra DE-fremlæggel-sesskrift nr. 2 339 908. Dette kendte apparatur anven-5 des til såkaldt ristning af materialet, der fluidiseres ved hjælp af dampholdig gas. Dette fremgangsmådetrin finder sted efter tilvejebringelse af materiale flager og extraktion af materialet.

Ued en anden forarbejdningsmåde brækkes sojabønner først 10 itu på et procestrin i et riffelvalseværk, hvorved bøn nerne forarbejdes til bønnebrud. Derved tilstræbes det at itubrække en bønne i 2-8 stykker og derved at frembringe så lidt findelt materiale som muligt. Efter itu-brækningen passerer bønnematerialet gennem et konditio-13 neringstrin, i hvilket blandt andet viskositeten af den i cellerne indesluttede olie skal mindskes ved opvarmning af bønnematerialet til 35-73°C. Desuden er en homogen opvarmning af de ved itubrækningen dannede bønnematerialesstykker meget vigtig, for at de oprin-20 deligt snarere hårde bønnestykker bliver ensartet pla stisk og ved den efterfølgende flokning i et glatvalse-værk kan udvalses til stabile flager med en tykkelse på ca. 0,3 mm. Samtidigt hermed skal der alt efter udgangsbetingelserne gennemføres en supplerende tørring.

25 Under alle omstændigheder skal en fra opvarmningen hid- rørende overfladefugtighed tørres bort, da denne ellers efter glatvalserne henholdsvis under extraktionen ville medføre sammenbagninger og agglomerering af flagerne og ville medføre problemer i transportører samt perko-30 lationsproblemer i extraksionsapparatet.

Ved de sædvanlige kendte metoder anvendes på dette kon-ditioneringstrin i de fleste tilfælde damprørapparater og sjældnere tallerkenapparater. Begge apparater har 2

DK 158824 B

et forholdsvis stort reaktionsvolumen, som er nødvendigt på grund af den dårlige varmeovergang mellem rør henholdsvis tallerkener og de pågældende store varme-overfør se ls flader, der er nødvendige til opvarmningen.

5 Produktet transporteres mekanisk gennem apparaterne.

De store dimensioner (apparaterne har en længde på 20 m) medfører tvangsmæssigt en opholdstid på ca. 20 minutter, hvilket har medført, at fagfolk har anset dette tidsrum for at være fysisk nødvendigt til opnå-10 else af en god konditionering. Den mekaniske transport gennem apparaterne medfører på den anden side en beskadigelse af produktet og en uhomogen behandling af dette.

Den uhomogene behandling kan forbedres ved forlængelse af materialets opholdstid i apparaterne, hvilket igen 15 har foranlediget fagfolk til at kræve en dimensionering af apparaturerne svarende til en lang opholdstid.

Til trods herfor er resultaterne af konditioneringen i de hidtil kendte apparater ikke altid tilfredsstillende, og hertil kommer, at disse apparater er beko-20 stelige, kræver megen energi og optager megen plads.

Til trods for den lange opholdstid bliver derved ikke alle bønnestykker homogent plastiske og tilsvarende godt sønderdelelige til flager. En del af stykkerne forbliver eller bliver skøre og beskadiges ved frikti-25 on. I det mindste en del af bønnestykkerne har en fug tig overflade. På grund af den lange behandlingstid tager også det behandlede materiales oliekomponenter og proteinholdige komponenter skade.

På grund^af materialets dårlige konditionering er og-30 så de successive glatvalseværker udsat for stort slid.

Det delvis hårde materiale kræver tilsvarende større sønderdelingskraft for at valses plant til flager, hvor- 3

DK 158824 B

ved energibehovet og vedligeholdelsesarbejdet øges.

Opfindelsen tager sigte på at tilvejebringe et apparatur til konditionering af sojabønnebrud umiddelbart før sønderrivningen til flager, ved hjælp af hvilket 5 der opnås en mere økonomisk konditionering end hidtil muligt og med et fuldt tilfredsstillende resultat hvad angår det behandlede materiales ønskede beskaffenhed.

Apparaturet skal således a) være enklere og billigere og til trods herfor kunne 10 reguleres og betjenes bedre end det hidtil kendte ap paratur b) konditioneringen i apparaturet skal kunne gennemføres med et mindre energiforbrug, og c) der skal opnås et produkt, hvis partikler er behand- 15 let homogent og ikke beskadiget, d.v.s. hvis partikler er plastiske, ikke skøre og er fri for overfladefugtig-hed, og hvor de olieagtige substanser ikke har taget skade.

Ovennævnte formål opnås ved det i krav l's kendetegnen-20 de del angivne. Ued det i krav 2 angivne forbedres øko nomien ved apparaturets drift.

Det har mod fagfolks hidtidige opfattelse overraskende vist sig, at der ved konditioneringen i apparaturet .ifølge opfindelsen ved en væsentlig kortere opholdstid 25 for materialet i apparaturet end hidtil muligt kan opnås udmærkede konditioneringsresultater og samtidigt hermed forbedringer hvad angår andre kvalitetskrav, blandt disse forbedringer en forbedret pro te i nfordøje lighed på grund af færre koagulater henholdsvis en mindre mæng 4

DK 158824 B

de hydratiserbare phosphatider. Dette indebærer igen, at man kan reducere anvendelsen af kemiske hjælpemidler ved en efterfølgende raffinering.

Den med henblik på apparaturet og energitilførselen 5 forbedrede konditionering af bønnebruddet under økono misk mere fordelagtige betingelser medfører f.eks. også besparelser under den efterfølgende flagedannelse.

Det homogent behandlede plastiske materiale er lettere at sønderdele til flager, hvorved der dels spares ener-10 gi og der dels opnås, at glatvalseværkerne slides min dre, hvorved deres holdbarhed øges eller lettere valseværkkonstruktioner bliver mulige.

Apparaturet kræver forholdsvis lidt plads og er let at betjene: Når apparaturet er standset, kan materia-15 let uden risiko for agglomerering af partiklerne for blive i fluidiseringslejet, fordi materialet er fri for overfladefugtighed. Når apparaturet atter tages i drift, kan materialet umiddelbart påny fluidiseres.

De itubrækkede bønner konditioneres som nævnt i et ap-20 parat med et fluidiseret leje og med indbyggede varme vekslere, der opvarmes med damp og bringer produktet op på den ønskede temperatur. På grund af de herved

—- «9Q

opnåede høje specifikke varmeovergangstal kan den nødvendige energi tilføres produktet fra en varmeudveks-25 lingsflade, hvis areal kun er 20?ί af varmeudvekslings- fladen i et sammenligneligt rørbundtkonditionerings.-apparat. Reaktionsvoluminet og materialets opholdstid på 4 til 8 minutter er kun en brøkdel af reaktionsvoluminet og opholdstiden ved den kendte teknik. Produktets 30 kraftige ophvirvling i fluidiseringslejet sikrer til trods herfor en ensartet gennemvarmning af alle partikler, som dernæst på glatvalseværkets glatte valser kan udvalses til stabile flager. Denne udvalsning kan endog 5

DK 158824 B

gennemføres ved lavere temperaturer end i de traditionelle apparater, fordi produktet på grund af dets kraftige ophvirvling behandles mere ensartet end hidtil muligt. Den til materialets fluidisering nødvendige 5 luftmængde fordeles ved hjælp af en speciel dysebund jævnt over tilstrømnings fladen. Fluidiseringsapparatets lufttilstrømningsbund er i dette øjemed forsynet med kendte dyser til fordeling af fluidiseringsluften, hvorved aflejring af partikler i dyserummet og dermed bundens 10 tilstopning forhindres.

Luftstrømmen reguleres ved hjælp af drøvleorganer i forbindelsesledningerne. Desuden transporteres luften vidtgående i et kredsløb, hvorved man undgår energitab.

Støv fjernes ved hjælp af cykloner med stor effekt.

15 Det udskilte støv kan tilsættes det færdigbehandlede produkt. En tilsvarende luftmængde tilføres processen og ledes bort fra denne til fjernelse af den uønskede overfladefugtighed, der opstår under processen. På grund af den korte opholdstid og den dermed forbundne korte 20 diffusionstid udtørres materialet i mindre grad end ved den kendte teknik. En eventuelt ønskelig mere vidtgående tørring kan opnås problemfrit ved øgning af udskiftningsluftmængden. Denne luftmængde tilsuges som friskluft fra omgivelserne, opvarmes med damp ved hjælp 25 af et varmeregister og blandes med den recirkulerede luft. Den med fugtighed mættede spildluft afgives gennem en skorsten til omgivelserne.

Fordelene ved den ved apparaturet ifølge opfindelsen praktiserbare fremgangsmåde i sammenligning med de tra-30 ditionelle metoder er hovedsageligt, at der ikke fin des bevægede maskindele i berøring med produktet, d.v.s. at dette transporteres gennem apparatet blot ved fluidisering, hvorved der opnås en meget ensartet gennemgående opvarmning af produktet, hvilket medfører udmærkede 6

DK 158824 B

resultater. Den disponible energi udnyttes fuldt ud.

På grund af den direkte varmeoverførsel til produktet i det fluidiserede leje afgives energien tabsfrit til produktet. Der opstår kun et vist energitab ved tilfør-5 sel henholdsvis bortledning af den til produktets tør ring nødvendige energi, men dette energitab er minimalt i sammenligning med energitabet i andre apparater til samme formål. På grund af fluidiseringen og produkt-partiklernes meget ensartede opvarmning kan der ved 10 lave temperaturer opnås gode konditioneringsresultater, d.v.s. en god flagedannelse. Som følge af den korte opholdstid ved lav temperatur opnås tillige en forbedring af oliekvaliteten. Endelig opnås på grund af de forbedrede varmeovergangstal i fluidiseringslejet en 15 reduceret konstruktionshøjde og dermed et nedsat plads behov for apparaturet.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af tegningen, der skematisk viser en udførelsesform for apparaturet ifølge opfindelsen.

20 Apparaturet ifølge opfindelsen indbefatter et fluidi- seringsapparat 1 med et reaktionsrum 2, hvori der er anbragt varmevekslere 3, som opvarmes ved-hjælp· af varm damp, der tilføres gennem en dampledning 4 med regulerbare tilførselsventiler 5. Kondensat fra varmevekslerne 25 3 tilføres en samleledning 6. De sojabønner, der skal konditioneres, og som forinden ved hjælp af* riffelvalser er brækket i 2-8 dele, ledes gennem en ledning 7 kontinuerligt ind i apparatet 1, i hvilket der opretholdes et fluidiseret leje 8 bestående af det brudte 30 bønnemateriale. I lejet 8 konditioneres materialet, hvorefter det tilføres et udløb 9 og gennem en ledning 10 tilføres glatvalser til opdeling af materialet i flager.

7

DK 158824 B

Materialet i lejet 8 fluidiseres ved hjælp af luft, der af en blæser 11 blæses ind i en til fluidiserings-apparatet hørende fordelingskasse 12, hvorfra luften gennem åbninger i en lufttilførselsbund 13 passerer 5 ind i materialelaget 8 og op gennem dette. Denne luft strømmer via en spildluftledning 14 ud af apparatet 1.

Fluidiseringsluften føres med henblik på en bedre regulerbarhed via et antal forgreningsledninger 15 ind 10 i særskilte kamre 12' i fordelingskassen 12. Luftstrøm mene gennem de enkelte forgreningsledninger 15 reguleres ved hjælp. a.f ie disse indskudte drøvleorganer 16.

På denne måde kan materialelagets fluidisering reguleres efter behov langs med materialepassagen mod afgangs-15 åbningen 9.

Den spildluft, der forlader apparatet 1 gennem ledningen 14, indeholder en andel fine partikler af fluidise-ret bønnemateriale samt vanddamp. Spildluftledningen 14 udmunder i cykloner 17 med stor ydeevne, i hvilke 20 de fine partikler udskilles fra luften. De udskilte fine partikler fjernes fra cyklonerne via en cellehjulssluse og, kan f.eks. tilblandes det konditionerede materiale, inden der af dette dannes materialeflager. Den spildluft, fra hvilken de fine partikler er fjernet 25 i cyklonerne, transporteres af en blæser 18 til et for- greningsorgan 19, hvorfra en del af spildluften via en ledning 20 blæses ud i atmosfæren. Spildluftens resterende del føres gennem en ledning 21 til den første blæser 11, hvorfra den påny tilføres fluidiseringslejet 30 8 i fluidiseringsapparatet 1. Sidstnævnte del af spild luften føres således i et kredsløb, idet blot den fra fordeleren 19 i atmosfæren udblæste del af spildluften skal erstattes ved tilsugning af et tilsvarende luftvolumen fra atmosfæren via en sugeledning 22. Den til

DK 158824 B

8 sugede erstatningslufts temperatur kan i et opvarmningsapparat 26 tilpasses temperaturen af den i kredsløbet førte fluidiseringsluft, og erstatningsluften blandes med den recirkulerede luft på et blandested 23.

5 Til regulering af apparaturet findes der i dets lednin ger yderligere drøvleorganer, som på tegningen er betegnet med 24. Opvarmningen af varmevekslerne 3 i fluidi-seringsapparatet l's reaktionsrum 2 reguleres ved hjælp af et reguleringsorgan 25 via ventilerne 5.

10 Den gennem ledningen 21 til luftkredsløbet returnerede luft indeholder en støvandel, der ikke kan fjernes i cyklonerne 17. Lufttilførselsbunden 13 i fluidiserings-apparatet 1 er derfor forsynet med kendte ringspalte-dyser (jfr. CH-patentskrift nr. 629 394 og CH-patentan-15 søgning nr. 5134/82), der forhindrer aflejring af støv-partikler i bunden under luftens passage gennem denne til sikring af en korrekt fluidisering af materialet i lejet.

Det for apparaturet karakteristiske fluidiseringsapparat 20 1 er hvad angår reaktionsrummet 2, varmevekslerne 3's placering og udformning, disses opvarmning samt fluidi-seringen og apparatets forsyning med det sønderbrudte sojabønnemateriale, der skal konditioneres, indrettet på for fagmanden kendt vis således, at materialet pas-25 serer gennem reaktionsrummet i løbet af 4-8 minutter og derved homogent opvarmes til en temperatur på mellem 55 og 75°C.

Forgreningsorganet 19 kan også være udformet som kondensator for den vanddamp, der skal udskilles. Den herved 30 udvundne kondensationsvarme kan f.eks. udnyttes til opvarmning af den luftmængde, der skal tilføres fluidi-seringsluftkredsløbet.

Claims (8)

1. Apparatur til termisk behandling af et materiale af forbehandlede sojabønner, og indbefattende et flui-diseringsapparat (l), hvorigennem materialet passerer kontinuerligt, og hvori materialet fluidiseres med gas, 5 kendetegnet ved, at fluidiseringsapparatet (1) til konditionering af til dannelse af flager forinden brækkede sojabønner har et reaktionsrum (2), i hvilket er anbragt opvarmelige varmevekslere (3), og at fluidiseringsapparatet er dimensioneret på en sådan 10 måde, at det sønderbrudte sojabønnemateriale inden for en opholdstid på, 4-8 minutter i reaktionsrummet (2) opvarmes ensartet til en temperatur på 55-75°C, medens det brudte sojabønnemateriale holdes fluidiseret hovedsageligt ved hjælp af luft.

2. Apparatur ifølge krav 1, kendetegnet ved en ledning (21), gennem hvilken i det mindste en del af spildluften fra fluidiseringsapparatet returneres og genanvendes til fluidisering af materialet.

3. Apparatur ifølge krav 2, kendetegnet ved 20 cykloner (17) til fjernelse af støv fra den fra fluidiseringsapparatet (1) kommende spildluft.

4. Apparatur ifølge krav 2, kendetegnet ved, at der i fluidiseringsapparatet (1) findes en lufttilstrømningsbund (13) med dyser til fordeling af fluidi- 25 seringsluften og til forhindring af støvpartikelaflej- ring i dyserummet.

5. Apparatur ifølge krav 2, kendetegnet ved et organ (23) til blanding af den returnerede spildluft med fra atmosfæren tilsuget friskluft. DK 158824 B

6. Apparatur ifølge krav 2, kendetegnet ved en på fluidiseringsapparatets (1) spildluftside anbragt blæser (18) og en på fluidiseringsapparatets lufttilførselsside anbragt blæser (11) til transport af flui- 5 diseringsmediet.

7. Apparatur ifølge krav 1, kendetegnet ved en ledning (4) til tilførsel af varm damp til varmevekslerne (3), samt en ledning (6) til bortledning af kondensat fra varmevekslerne.

8. Apparatur ifølge krav 5, kendetegnet ved et med damp opvarmet organ (26) til opvarmning af tilført friskluft.