FI90314B - Laite neste/kiintoainekerroksen käsittelemistä varten - Google Patents
Laite neste/kiintoainekerroksen käsittelemistä varten Download PDFInfo
- Publication number
- FI90314B FI90314B FI902297A FI902297A FI90314B FI 90314 B FI90314 B FI 90314B FI 902297 A FI902297 A FI 902297A FI 902297 A FI902297 A FI 902297A FI 90314 B FI90314 B FI 90314B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- bottom wall
- vessel
- wall
- flow
- insert
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 39
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 35
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N Isocaffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N(C)C=N2 LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 claims description 13
- VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N caffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1C=CN2C VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 12
- 241000533293 Sesbania emerus Species 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 244000013123 dwarf bean Species 0.000 claims description 7
- 235000021331 green beans Nutrition 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 36
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 36
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000005019 pattern of movement Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J31/00—Apparatus for making beverages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
- B01D11/0203—Solvent extraction of solids with a supercritical fluid
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
- A23F5/00—Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
- A23F5/20—Reducing or removing alkaloid content; Preparations produced thereby; Extracts or infusions thereof
- A23F5/206—Reducing or removing alkaloid content; Preparations produced thereby; Extracts or infusions thereof by extraction of the beans with selective solvents other than water or aqueous bean extracts, including supercritical gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Tea And Coffee (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Apparatus For Making Beverages (AREA)
Description
1 9 C 31 4
Laite neste/kiintoainekerroksen käsittelemistä varten
Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista laitetta neste/kiintoainekerroksen prosessia var-5 ten ja erityisesti patenttivaatimuksen 6 johdannon mukaista laitetta poistamaan kofeiinia vihreistä kahvinpavuis-ta, johon kuuluu virtausta edistävä sisäke ulosmenokohdas-sa paineastiaan. Keksintöön sisältyy olennaisesti kofeiini ttoman ylikriittisen nesteen jatkuva syöttö vihreitä 10 kahvinpapuja sisältävän uuttoastian toiseen päähän ja jatkuvasti kofeiinikuormitetun ylikriittisen nesteen poisto vastakkaisesta päästä. Kofeiinittomien papujen annos otetaan ajoittain pois, samalla kun uusi annos kofeiinia poistamattomia papuja viedään olennaisesti samanaikaisesti 15 uuttoastiaan. Erän ylikriittinen neste on hiilidioksidi.
US-patentissa nro 2 555 052 (Morse) on selostettu kammiota, joka on sovitettu sen läpi menevää hiukkasmai-sen aineen jatkuvaa virtausta varten. Sen kanssa yhteydessä olevaan astiaan kuuluu yläpuolinen lieriömäinen osa 20 ja alapuolinen kartiomainen pohja, jossa on reikä kartion kärjessä kiinteiden hiukkasten poistoa varten. Sivuun ohjaavaan osaan kuuluu kaksi säännöllistä ja vastakkaista kartiota, joiden yhteinen pohja on sijoitettu samankes-kisesti kammioon niin, että yhteinen pohja on tasossa, 25 jonka muodostavat kartiomaisten sivujen leikkaus kartio-maisen pohjan kanssa.
US-patentissa nro 4 060 394 selostetaan pohjan sulkemista kemiallista reaktoria varten. Tämä pohjan suljin on kartion muotoinen ja on kartiomaista vastapintaa vas-30 ten. Suljin ulottuu ylöspäin riittävän pitkän matkan reaktorin keskustaan hävittämään kiintoainesillat tai -kaaret sulkimen aukiolon aikana.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tunnettujen laitteiden parantaminen. Tähän päämäärään päästään 35 keksinnön mukaisella laitteella, jolle on tunnusomaista
2 90ZU
se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 ja 6 tunnus-merkkiosissa.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti laitteeseen ylikriittisen nesteen/kiintoaineen kerrosprosessia varten, 5 kuten esimerkiksi kofeiinin poistoa varten vihreistä kah-vinpavuista kuuluu pitkänomainen lieriömäinen paineastia, joka on pystysuorassa suunnassa. Kiinteitä aineita menee ajoittain astian yläpään kautta astiaan muodostaen pakkaantuneen kiintoaine/nestekerroksen astiaan käytön aika-10 na. Astian pohjaan kuuluu keskellä oleva pohja-aukko, joka on olennaisesti pienempi kuin lieriömäisen astian halkaisija ja jonka läpi kofeiinista poistetut kiinteät aineet kulkevat. Keskellä olevassa pohja-aukossa on myös venttiili, josta kiintoaine- ja nestevirtaus pääsee ajoittain 15 pohjan keskiaukon läpi. Katkaistun kartion muotoinen pohjan seinämä menee alaspäin ja sisäänpäin astiasta pohja-aukkoon ollen halutussa seinäkulmassa pystysuoraan nähden. Virtausta edistävä sisäke sijaitsee katkaistun kartion muotoisen pohjaseinän vieressä olevassa astiassa. Tähän 20 sisäkkeeseen kuuluu alapuolinen kartiomainen seinäosuus, joka ulottuu alakärjestä pohjan keskiosaan ja yläkärki-osaan, joka muodostaa toisen kartiomaisen, ylöspäin ja sisäänpäin menevän seinän pohjan keskialueelta yläreunaan. Alemman kartiomaisen seinän kulma on edullisesti olennai-25 sesti sama kuin katkaistun kartion muotoisen pohjaseinän kulma. Sisäke on asetettu pohjaseinän lähelle sisäkkeen kartiomaisen alaseinän vastaavien osien kanssa samansuuntaisiksi mutta välin päähän astian pohjan seinästä niin, että sisäke edistää kiinteiden aineiden tasaista virtausta 30 astian läpi ja ulos pohja-aukon kautta rajoittamalla ja säännöstelemällä kiinteiden aineiden virtausta mainitun kahden pinnan välillä ja rajoittamalla kiinteiden aineiden virtauksen osuutta niiden yläpuolella.
Järjestelmän dynamiikka on sellainen, että pavut 35 pääsevät laskemaan em. sisäkkeen ja pohjaseinän väliseen 3 90314 tilaan. Järjestelmä toimii niin, että se sallii niin nopean papujen tulppavirtauksen kuin on käytännössä tarpeen mainittuun tilaan ja sen läpi. Tällä tavoin papujen alaspäin tapahtuva virtaus astian lieriömäisessä osassa on 5 yhtä nopeaa astian poikki, samalla kun pavut niiden alapuolella virtaavat niin, että varmistetaan edellä kerrotuille tasainen virtaus yläpuolelta. Tuloksena on saada papukerrokseen sama vaikutus yhtenäisenä leikkausjännityksenä papukerroksen poikki kautta koko lieriömäisen osan 10 virtauksen aikana ja papukerroksen ja astian seinän välillä. Tämän seurauksena massavirtauksen tavoitteet toteutuvat, eli pavut kulkevat astian pohjasta olennaisesti samassa järjestyksessä, kuin ne tulevat sisään yläpäässä. Tämä tarkoittaa vuorostaan sitä, että kaikki pavut ovat 15 astiassa yhtäläisen ajan, jotta voidaan varmistaa kofeiinin tasainen poistaminen.
Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa sisäkkeen kartiomaisella alaseinällä ja yläseinällä on suurin piirtein sama seinäkulma pystysuoraan nähden. Li-20 säksi sisäkkeen yläpään kärki on kiinnitetty asennuslait-teella; asennuslaitteeseen kuuluu useita sijoitus- ja tu-kilevyjä, jotka ovat välin päässä sisäkkeen ympärillä ja jotka ulottuvat katkaistun kartion muotoisen pohjaseinän ja kartiomaisen yläsisäkeseinän väliin.
25 Tässä edullisessa suoritusmuodossa pohja-aukossa on toinen suppeneva katkaistun kartion muotoinen seinä n. 7° seinäkulmineen pystysuoraan nähden. Lisäksi sisäkkeen kartiomaisen seinän alaosassa on karkeampi pinta kuin viereisessä katkaistun kartion muotoisessa pohjaseinässä, niin 30 että pohjaseinää pitkin kulkevien kiintoaineiden virtaus nopeutuu.
Kierrätyslaitteessa on nesteen vastavirtakierto astiassa olevien kiintoaineiden kautta. Kierrätyslaitteessa on astian yläpäässä oleva ulosmeno ja sisäänmenoa ohjaava 35 laite viemään neste astian sisäpuolelle sisäkkeen yläpuo- 4 f p, "7 lelta ja papujen läpi astian yläosaan. Pulssikerrosproses-siin kuuluu ajoittaisia kiintoaineiden poisottoja ja syöttöjä siten, että kiintoaineet liikkuvat tulppavirtauksena astian toiminnassa olevalle uuttoalueelle. Lisäksi sisään-5 menoa ohjaavaan laitteeseen kuuluu astiassa oleva vaakasuora kokoonpano, josta neste tulee ulos. Tämä kokoonpano on neliömäinen tai pyöreä, edullisesti neliömäinen ja se mahdollistaa nesteen ruiskuttamisen ja liikkumisen ylöspäin patsaan sisällä. Kokoonpano sijaitsee suurin piirtein 10 ainakin n. patsaan säteen puolivälin päässä patsaan lie-riöosan pohjan yläpuolella ja se voi olla korkeampi samanlaisella tehokkuudella, sanotaan n. patsaan halkaisijan kanssa yhtä suurella etäisyydellä.
Esillä olevan keksinnön etuna on, että astiassa on 15 tulppavirtausmalli (=yhtenäinen massavirtaus) ja näin kiintoaineet liikkuvat kaiken kaikkiaan tasaisella nopeudella alas patsasta myöten eivätkä havaittavasti sekoitu patsaassa korkeammalla tai alempana oleviin kiintoaineisiin ja siksi uuttuvat tasaisesti. Liikkuvan kerroksen 20 sekoittumisen seurauksena voisi olla uuttumistehokkuuden heikentyminen sekoittamalla yhden liuenneen aineen erän kiintoaineet toisen liuenneen aine-erän kiintoaineisiin, jolloin tarvitaan samanasteisen liuenneen aineen poistolle pitempi uuttoaika.
25 Esillä olevan keksinnön eräänä etuna on myös se, että suuri astia tarvitaan, samanaikaisesti pienentämällä venttiililaitteen kokoa (kuten esimerkiksi kuulaventtii-lin), joka pitää olla astian pohjan ulosmenossa. Koska tällaisen venttiililaitteen kustannukset korkeapainepro-30 sessissa kasvavat dramaattisesti aukon koon kasvaessa, erityisesti huoltokulut, jolloin venttiilin koon pienentäminen saa aikaan olennaista pääoman ja käyttökustannusten säästöä.
Esillä olevan keksinnön muut ominaisuudet ja edut 35 esitetään tai ne ilmenevät keksinnön esillä olevan edul- 5 r --, -714 :·· u j , 4 lisen suoritusmuodon yksityiskohtaisesta selostuksesta seuraavassa.
Kuvio 1 on nestettä/kiintoainetta olevan kahviker-roskäsittelyä varten tarkoitetun laitteen kaaviomainen 5 sivukuva esillä olevan keksinnön mukaisesti.
Kuvio 2 on suurennettu poikkileikkauskuva kuvion 1 laitteen pohjaosasta ja
Kuvio 3 on kuviossa 1 esitetyn nesteen sisäänmenoa ohjaavan laitteen ylätasokuva.
10 Viitaten seuraavassa piirustuksiin, joissa vas taavat numerot edustavat vastaavia osia kaikissa kuvissa, kuviossa 1 on esitetty laite 10 neste/kiintoainekerros-prosessia varten. Edullisessa suoritusmuodossa mainittua neste/kiintoainekerrosprosessia käytetään vihreiden kah-15 vinpapujen kofeiinin poistoon käyttämällä korkeapainenes-tettä tai ylikriittistä nestettä kuten esimerkiksi hiilidioksidia. Tällaista prosessia selostetaan yksityiskohtaisesti edellä mainitussa patenttihakemuksessa ja patenttihakemuksessa, sarjanumero 229 373, 5.8.1988, Jean 20 Ellen Spence et ai., "Method for Decaffeinating Coffee Materials Including a Reverse Osmosis Permeate Recycle" (Menetelmä kahviainesten kofeiinin poistoa varten, joka sisältää käänteisosmoosi-läpikyllästysuudelleenkierron), patenttihakemuksessa, jonka sarjanumero on 229 369, sa-25 moin 5.8.1988, Michael O'Brien et ai., "Caffeine Recovery From Supercritical Carbon Dioxide" (Kofeiinin talteenotto ylikriittisestä hiilidioksidista), ja patenttihakemuksessa, sarjanumero 229 380, 5.8.1988, Saul A. Katz et ai., "Method for Decaffeinating Coffee with a Supercritical 30 Fluid” (Menetelmä kahvin kofeiinin poistamiseksi ylikriittisellä nesteellä), joita kaikkia käytetään tässä yhteydessä viitteenä.
Laitteeseen 10 kuuluu pitkänomainen lieriömäinen astia 12, joka on pystysuorassa. Astiassa 12 on yläosa 14, 35 johon vihreät kahvinpavut viedään sisään puhalluslaatikos- 6 903Λ 4 ta 18, sen jälkeen kun ne ovat kulkeneet venttiililaitteen 20 läpi. Puhalluslaatikko 18 on yksinkertaisesti paineastia, johon voi mahtua lieriömäisen astian 12 tilavuuden suuruinen osa ja joka voi syöttää vihreän kahvin astiaan 5 12, kun uutettu kahvi on poistettu puhalluslaatikkoon 42.
Astiaan 12 syötetään vihreitä kahvinpapuja ajoittain muodostamaan kerros. Kuten nähdään kaaviomaisesti, sopivaa korkeapaine- tai ylikriittistä nestettä, kuten esimerkiksi hiilidioksidia, kierrätetään kerroksen läpi 10 kierrätyslaitteella 26. Kerros pakataan yleensä kammion pohjasta, esim. kohdassa 22, yläosaan 14. Kierrätyslait-teeseen 26 kuuluu ulosmeno 28 yläosan 14 lähellä ja si-säänmenoa ohjaava laite 30, joka ohjaa nesteen astian 12 sisäpuolelle pohjan 22 yläpuolelle.
15 Sisäänmenoa ohjaava laite 30 on edullisesti vaaka suora kokoonpano 32 kuviossa 3 esitetysti, jossa on useita lieriömäisiä aukkoja, joista syötetään ylikriittistä nestettä ylöspäin, jotka aukot ovat lieriömäisten rakomaisten sihtien 31 muotoisia, jolloin sihtiaukot ovat 0.02 cm ul-20 kopinnasta. Kokoonpanoa 32 pitää paikoillaan astiassa 12 kannattimet 34 a, b, c ja ohjausputki 36, jonka läpi neste virtaa kokoonpanoon 32.
Astian pohjassa 22 on keskellä oleva pohja-aukko 38, joka on olennaisesti pienempi halkaisijaltaan kuin 25 lieriömäisen astian 12 halkaisija. Pohjan keskiaukon 38 alapuolella on venttiililaite 40. Venttiililaite 40 säätää vihreiden pahvinpapujen liikettä astiasta 12 puhallus-laatikkoon 42.
Kuten nähdään tarkemmin kuviosta 2, astian pohjas-30 sa 22 on myös kärjestä katkaistun kartion muotoinen poh-jaseinä 44, joka ulottuu alaspäin ja sisäänpäin astian 12 seinästä pohjan keskiaukkoon 38. Kärjestä katkaistun kartion muotoinen pohjaseinä 44 on tarpeellinen, koska astian 12 pitää olla tilavuudeltaan suuri vihreiden kahvin-35 papujen käsittelemiseksi taloudellisesti. Astia 12 on si- 7 .-. "7 * Λ y υ o i 4 ten suunnilleen 17,70 m korkea ja sen sisähalkaisija on n.
1,95 m. Haluttu prosessi edellyttää tulppavirtausta (tasaista massavirtausta tai vaakasuoraa tulppaa) eli vihreiden papujen liikkumismallia astiaan 12 ja sen läpi, niin 5 että venttiililaitteet 20 ja 40 avataan ajoittain papuvir-ran päästämiseksi kerrokseen ja uutettujen papujen päästämiseksi pois kerroksesta. Kuitenkin johtuen astiassa 12 ylläpidettävistä korkeista paineista, siis 68,9 - 344,75 bar, jotta hiilidioksidi pysyisi nesteenä tai ylikriitti-10 sessä muodossa, venttiililaitteet 20 ja 40 joutuvat erittäin korkeisiin paineisiin. Koska sellaisten venttiilien kustannukset, jotka pystyvät kestämään näin suuria paineita, lisääntyvät erittäin suuresti aukon koon kasvaessa, venttiililaitteet 20 ja 40 halutaan pitää niin pieninä 15 kuin käytännössä on mahdollista. Näin ollen tarvitaan kärjestä katkaistun kartion muotoinen pohjaseinä 44 ohjaamaan vihreiden papujen virta pohjan keskiaukkoon 38, joka on mitoitettu ottamaan vastaan sopiva venttiililaite 40.
Koska kärjestä katkaistun kartion muotoinen poh-20 jaseinä 44 on siten erittäin toivottu, vihreiden kahvin-papujen (ei esitetty piirustuksessa) virtausominaisuudet ovat sellaiset, että papujen ja tietyn seinämateriaalin välinen kitka voi olla hyvin suuri. Koetulokset ilmaisevat, että kärjestä katkaistussa pohjan seinässä 44 ilman 25 tällaista sisäkettä, kuten esimerkiksi 46, olisi pitänyt kallistaa 7° tai vähemmän pystysuoraan nähden, jotta saataisiin massavirtaus ruostumatonta terästä olevaa, sileä-pintaista (2B) seinää varten (sileämpi viimeistely #4-#7 tuottaa vastaavat tulokset). Erittäin jyrkkä kärjestä kat-30 kaistun kartion seinä 44 ei ole käytännöllinen johtuen suurista pääoma- ja käyttökuluista.
Esillä olevan keksinnön laitteeseen 10 kuuluu virtausta edistävä sisäke 46 kärjestä leikatun kartion muotoisen pohjaseinän 44 yhteydessä. Kuten nähdään, sisäkkee-35 seen 46 kuuluu alempi kartiomainen seinä 48, joka ulottuu o r n 7 <* a “ s' L; -J I 4 alemmasta kärjestä 50 pohjan keskialueelle 52. Sisäkkee-seen 46 kuuluu myös ylempi kartiomainen seinä 54, joka menee ylöspäin ja sisäänpäin pohjan keskialueesta 52 ylä-kärkeen 56. Sopivat asennuslaitteet kuten esimerkiksi le-5 vyt tai kannattimet 58 ja 60 (vain neljä kahdeksasta on esitetty) kärjestä katkaistun kartion pohjaseinästä 44 pitämään sisäkettä 46 paikoillaan kärjestä katkaistun kar-tiomaisen pohjaseinän 44 keskellä.
Tässä edullisessa suoritusmuodossa kärjestä kat-10 kaistun kartion muotoisen pohjaseinän 44 seinäkulma on 21°. Sisäkkeen 46 alapuolinen kartiomainen seinä 48 on rakennettu siten, että alapuolisen kartiomaisen seinän 48 jatkuvat osat ovat samansuuntaisia kärjestä katkaistun kartion muotoisen pohjaseinän 44 kanssa ja alapuolisella 15 kartiomaisella seinällä 48 on siten myös 21° seinäkulma B. Ylemmän kartiomaisen seinän 54 seinäkulma C on edullisesti alemman kartiomaisen seinän 48 seinäkulman B kaltainen ja tässä edullisessa suoritusmuodossa se on hieman alle tai n. 19°.
20 Kun alempi kartiomainen seinäkulma 48 edistää ta saista virtaista pitkin kärjestä katkaistun kartion kaltaista pohjaseinää 44, virtaus tahtoo silti olla helpompaa pitkin kartiomaista alaseinää 48 kuin katkaistun kartion kaltaista pohjaseinää 44 pitkin. Siten virtauksen 25 tasoittamiseksi edelleen kartiomainen alaseinä 48 on tehty karkeammaksi kuin katkaistun kartion muotoinen seinä 44. Näin ollen siellä, missä katkaistun kartion muotoisessa seinässä 44 on numero 2B viimeistely, kartiomaises-sa alaseinässä 48 on numero 1 viimeistely.
30 Tässä edullisessa suoritusmuodossa kartiomaisen alaseinän 48 ja katkaistun kartion muotoisen pohjaseinän 44 välinen etäisyys on edullisesti pienempi kuin niiden alapuolella oleva venttiilin 40 aukko, eli n. 15 cm. Ala-kärjen 50 alapuolella pohjan keskiaukossa 38 on toinen 35 katkaistun kartion muotoinen seinä, johon kuuluu lieriö- 9 c η 7 i i ^ <j j 4 mäinen osa 62, joka on suurempi kuin venttiilin 40 sisä-halkaisija, eli n. 130 cm, ja kapeneva osa 64, joka kape-nee 7° kulmassa 20 cm sisähalkaisijaksi venttiililaittees-sa 40.
5 Jotta muodostettaisiin haluttu massavirtaus, as tian seinien 12 pitää olla tarpeeksi sileitä ja jyrkkiä saamaan kahvi virtaamaan niitä pitkin. Pintaviimeistely on erityisen tärkeä katkaistun kartion muotoisessa pohjasei-nässä 44.
10 Liittyen erityisesti kuvioihin 2 ja 3 nestemäistä hiilidioksidia syötetään putken 36 kautta kohtaan 34 a,b,c asennettuun jako-osaan 32 katkaistun kartion muotoisen si-säkkeen 46 yläpuolelle lieriömäisen astian 12 alemmissa paikoissa. Nestemäinen hiilidioksidi syötetään jako-osan 15 32 kautta yleensä ylöspäin astiaan 12, jolloin jako-osaa 32 varten olevat reiät ovat suurin piirtein astian säteen suuruisella etäisyydellä astian 12 alimman lieriömäisen kohdan yläpuolella.
Kofeiinipavut viedään laitteeseen kohdassa 76, joka 20 kulkee palloventtiilin 78 läpi ja täyttää puhalluslaatikon 18, joka puhalluslaatikko 18 on aikaisemmin tyhjennetty hiilidioksidista venttiilin 90 läpi. Kun astia 18 on täynnä papuja, venttiili 78 suljetaan ja nestemäisen hiilidioksidin annetaan virrata venttiilin 80 kautta venttii-25 Iin 20 ollessa suljettuna, kunnes saadaan uuttolaitteen 12 painetta vastaava painetaso puhalluslaatikkoon 18, joka paine on esim. 310 bar. Venttiili 82 avautuu samanaikaisesti ja astia 42 paineistetaan arvoon 310 bar.
Venttiilit 20 ja 40 avautuvat samanaikaisesti. Joka 30 kerran kun puhalluslaatikko 18 on täytetty kokonaan pavuilla, puhalluslaatikko 42 on tyhjennetty pavuista. Sen jälkeen pavut putoavat lieriömäisen astian 12 läpi pienen matkan, tyypillisesti 10 % astian kokonaispapumäärästä. Samanaikaisesti täysin kofeiinista poistetut pavut poiste-35 taan puhalluslaatikkoon 42 venttiilin 86 ollessa suljettuna .
ίο 9 0 314
Kuljettuaan n. neljän minuutin ajan jokaista tuoreiden papujen täyttökierrosta kohden mitattu kuorma täyttää uudelleen kammion 12 kokonaan jatkuvaa vastavir-ta-neste/kiintoaineuutosta varten. Kofeiinittomien papu-5 jen lasti peitetään avaamalla venttiili 86 poistoa varten, sen jälkeen kun nestemäinen hiilidioksidi on poistettu puhalluslaatikosta 42 venttiilin 88 kautta.
Edellä kuvatunlaiset perättäiset toistuvat pulssi-kierrokset liikuttavat papuja alaspäin tasaisesti kammion 10 12 läpi ja luovat puolittain jatkuvan (pulssitetun) papu- virran, joka on vastavirtaan olennaisesti jatkuvaa, kammiossa 12 ylöspäin menevään nestemäiseen hiilidioksidi-virtaan nähden. Papujen putoaminen puhalluslaatikoista 18 ja 42 paranee ruiskuttamalla nestemäistä hiilidioksidia 15 vastaavasti kohdan 81 kautta ja ottamalla erikseen pois nestemäisen hiilidioksidin kohdassa 84.
Kammiossa 12 tapahtuva kofeiinin poisto jatkuu n. 10 - 120 minuuttia, yleisimmin 30 minuuttia, jona aikana staattinen kerros on kosketuksessa nestemäiseen hiili-20 dioksidiin ja kofeiini uutetaan pavuista. Sitten kierros toistetaan n. 10 kertaa vihreiden papujen sisäänsyöttö-ajasta alkaen täysin kofeiinittoman pavun poistoon asti. Nestemäisen hiilidioksidin, arvolla n. 310 bar, pumppu 26 lataa sisäänmenoa ohjaavan laitteen 30 läpi.
25 Osa nestemäisestä hiilidioksidisyötöstä kulkee täs sä esitettyyn tapaan ylöspäin ja osa liikkuu alaspäin laitteen 10 läpi pohjan seinän 44 suuntaan ja venttiilin 40 läpi papujen mukana, hiilidioksidinesteen ollessa käytössä siirtämässä papuja papupulssikierroksen aikana. Täs-30 sä yhteydessä papupulssikierroksen aikana hiilidioksidi-neste poistetaan venttiilin 84 kautta, joka vuorostaan palaa suoraan kiertolaitteeseen 26.
Toistuvia kierroksia jatketaan niin, että järjestelmä ylläpitää puoliksi jatkuvaa kofeiinipitoisten ja 35 kofeiinittomien kahvinpapujen ja nestemäinen hiilidiok- 11 r. r -7 λ * V L: 0 1 + sidin virtaus on käytetty hyödyksi kokonaan säädetyllä paineella. On mahdollista poistaa kofeiini n. 3 510 kg • pulssitetusta kahvierästä 4,5 - 6 tunnissa papujen lajista riippuen jopa 97 % kofeiinin määrään. Toimintoa voidaan 5 jatkaa rajattomasti. Laite poistaa kofeiinin kokonaan kaikista pavuista samaan määrään asti. Laite säilyttää painon, koon ja vastaavat kustannukset. Patsaan pituus ja massa pienenee siten olennaisesti, joka on tämän keksinnön kokonaistavoite.
10 Samalla kun esillä olevaa keksintöä on selostettu käyttäen sen suoritusmuotoa esimerkkinä, alan asiantuntijat ymmärtävät, että muunnelmat ja muunnokset voidaan toteuttaa keksinnön piirissä ja hengessä.
Claims (7)
1. Laite ylikriittisen neste/kiintoainekerrospro-sessin uuttamiseksi, johon laitteeseen kuuluu 5 pitkänomainen lieriömäinen astia (12), joka on pys tysuorassa, astian yläosa (14), jonka kautta kiintoaineet viedään astiaan (12), astian pohja (22), jolle kiintoaineet kerääntyvät 10 muodostamaan neste/kiintoainekerroksen astiaan (12), johon astian pohjaan (22) kuuluu (a) keskiaukko (38), joka on olennaisesti pienempi kuin lieriömäisen astian (12) halkaisija ja jonka läpi kiintoaineet voivat virrata, (b) pohjan keskiaukossa (38) oleva venttiili (40) säätä-15 mään kiintoaineiden virtausta pohjan keskiaukon (38) kautta ja (c) katkaistun kartion muotoinen pohjaseinäosa (44), joka ulottuu alaspäin ja sisäänpäin astiasta (12) pohjan aukkoon (38) ja jossa on pystysuorasta erkaneva seinäkul-ma, tunnettu siitä, että siinä on lisäksi 20 virtausta edistävä sisäke (46), jossa on kartiomai- nen alaseinä, joka ulottuu alakärjestä (50) pohjan keskiosaan (52) ja jossa on pystysuorasta erkaneva seinäkulma, joka on olennaisesti sama kuin pohjaseinän (44) seinäkulma; 25 laite (58, 60) sisäkkeen (46) asentamiseksi lähelle mutta samansuuntaisesti ja välin päähän pohjaseinästä (44), jolloin sisäke (46) edistää kiintoaineiden tasaista virtausta astian (12) läpi ja ulos pohja-aukon (38) kautta; ja 30 kierrätyslaite (26) ylikriittisen nesteen vastavir- takierrätystä varten astiassa (12) olevien kiintoaineiden läpi, johon kierrätyslaitteeseen (26) kuuluu ulostulo (28) astian huipun lähellä ja sisääntulo (30) johtamaan nesteen astian (12) sisälle sisäkkeen (46) yläpuolella. i3 50 31 4
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen neste/kiintoai-nekerroslaite, tunnettu siitä, että sisäkkeessä • (46) on yläkärkiosa (56), johon kuuluu toinen kartiomainen seinä (54), joka ulottuu ylöspäin ja sisäänpäin kartio-5 maisen alaseinän (44) ääriosasta.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen neste/kiintoai- nekerroslaite, tunnettu siitä, että asennuslait-teessa (58, 60) on useita sijoituslevyjä sisäkkeen (46) ympärillä, jotka ulottuvat katkaistun kartion muotoisen 10 pohjaseinän (44) ja sisäkkeen (46) väliin.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen neste/kiinto-ainekerroslaite, tunnettu siitä, että kartiomai-sessa alaseinäosassa on karkeampi pinta kuin viereisessä pohjaseinässä (44) kiintoaineiden tasaisen virtauksen 15 edistämiseksi niiden välillä.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen neste/kiintoai-nekerroslaite, tunnettu siitä, että se on sovitettu suorittamaan kiinteiden aineiden poistot ja syötöt suurin piirtein samalla nopeudella.
6. Vihreiden kahvinpapujen kofeiinin poistoon tar koitettu laite, johon kuuluu pitkänomainen lieriömäinen paineastia (12), joka on pystysuorassa, lastauslaite lastaamaan ajoittain vihreitä kahvin- 25 papuja astian yläosaan (14), johon lastauslaitteeseen kuuluu puhalluslaatikko (18), kanava puhalluslaatikosta (80) astian yläosaan (14) ja kanavassa oleva ensimmäinen venttiili (20) säätämään kahvinpapujen virtausta puhalluslaatikosta (18) astiaan (12), 30 astian pohja (22), jolle vihreät pavut kerääntyvät muodostamaan ylikriittisen neste/kiintoainekerroksen astiaan (12), johon astian pohjaan (22) kuuluu (a) pohjan kes-kiaukko (38), joka on olennaisesti pienempi kuin lieriömäisen astian (12) halkaisija ja jonka läpi vihreät pavut 35 voivat virrata, (b) pohjan keskiaukossa (38) oleva toinen 14 r* Q 314 venttiili (40) päästämään ajoittain vihreiden papujen virran pohjan keskiaukon (38) läpi ja (c) katkaistun kartion muotoinen pohjaseinä (44), joka ulottuu alaspäin ja sisäänpäin astiasta (12) pohjan aukkoon (38) ja jossa on 5 pystysuorasta erkaneva seinäkulma, tunnettu siitä, että siinä on lisäksi virtausta edistävä sisäke (46), jossa on kartiomai-nen alaseinä, joka ulottuu alakärjestä (50) pohjan keskiosaan (52) ja jossa on pystyssuorasta erkaneva seinäkul-10 ma, joka on olennaisesti sama kuin pohjaseinän (44) seinä-kulma; asennuslaite (58, 60) sisäkkeen (46) asentamiseksi lähelle mutta välin päähän pohjaseinästä (44); ja kierrätyslaite (26) kierrättämään hiilidioksidines-15 tettä sisäkkeestä (46) astian yläosaan (14) kofeiinin poistamiseksi vihreistä pavuista, kun vihreät pavut liikkuvat alaspäin astian (12) läpi.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite kofeiinin poistamiseksi, tunnettu siitä, että kartiomaises-20 sa alaseinässä on karkeampi pinta kuin viereisessä katkaistun kartion muotoisessa pohjaseinässä (44) kiintoaineiden tasaisen virtauksen edistämiseksi pitkin pohjasei-nää (44). 15 90 3 1 4
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US36215689 | 1989-06-06 | ||
| US07/362,156 US4951561A (en) | 1989-06-06 | 1989-06-06 | Apparatus for fluid-solid bed processing |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI902297A0 FI902297A0 (fi) | 1990-05-08 |
| FI90314B true FI90314B (fi) | 1993-10-15 |
| FI90314C FI90314C (fi) | 1994-01-25 |
Family
ID=23424909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI902297A FI90314C (fi) | 1989-06-06 | 1990-05-08 | Laite neste/kiintoainekerroksen käsittelemistä varten |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4951561A (fi) |
| EP (1) | EP0402003A3 (fi) |
| JP (1) | JPH0327249A (fi) |
| KR (1) | KR910000078A (fi) |
| CN (1) | CN1047814A (fi) |
| AU (1) | AU630456B2 (fi) |
| CA (1) | CA2018312A1 (fi) |
| FI (1) | FI90314C (fi) |
| NO (1) | NO902482L (fi) |
| NZ (1) | NZ233674A (fi) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5051269A (en) * | 1985-06-05 | 1991-09-24 | Nestec S.A. | Agglomeration method |
| US5316886A (en) * | 1990-05-16 | 1994-05-31 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Heat developable photosensitive materials |
| US5208058A (en) * | 1991-01-09 | 1993-05-04 | Amano Jitsugyo Co., Ltd. | Method for treating nuts |
| US5253578A (en) * | 1992-03-16 | 1993-10-19 | Nestec S. A. | Apparatus for wetting and dissolving dry particles |
| ATE367985T1 (de) * | 2002-01-23 | 2007-08-15 | Michael R Caswell | Kaffeeabgabevorrichtung und -verfahren |
| US8815081B2 (en) | 2007-11-28 | 2014-08-26 | Saudi Arabian Oil Company | Process for upgrading heavy and highly waxy crude oil without supply of hydrogen |
| US8394260B2 (en) | 2009-12-21 | 2013-03-12 | Saudi Arabian Oil Company | Petroleum upgrading process |
| US9382485B2 (en) | 2010-09-14 | 2016-07-05 | Saudi Arabian Oil Company | Petroleum upgrading process |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2254867A (en) * | 1937-10-11 | 1941-09-02 | Extractol Process Ltd | Process for continuous treatment of exhausted solvent-impregnated solid agglutinative organic material |
| US2555052A (en) * | 1946-07-29 | 1951-05-29 | Phillips Petroleum Co | Method of effecting contact in a pebble heater |
| US2638838A (en) * | 1947-05-16 | 1953-05-19 | Gen Am Transport | Apparatus for treating granular material in a continuous process |
| DE909567C (de) * | 1949-09-29 | 1954-04-22 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen oder diskontinuierlichen UEberfuehrenvon Adsorptionsmitteln, Katalysatoren od. dgl. aus einem Behandlungsraum in einen darunterliegenden |
| US2746375A (en) * | 1952-10-09 | 1956-05-22 | Gen Mills Inc | Flour bleaching apparatus |
| AT313039B (de) * | 1971-05-07 | 1974-01-25 | Studiengesellschaft Kohle Mbh | Verfahren zur Gewinnung von Coffein aus Rohkaffee |
| JPS5328902B2 (fi) * | 1973-09-14 | 1978-08-17 | ||
| DE2512591C2 (de) * | 1975-03-21 | 1986-09-18 | Hag Ag, 2800 Bremen | Bodenverschluß |
| US4096792A (en) * | 1975-11-05 | 1978-06-27 | Smitherm Industries, Inc. | Continuous coffee roasting apparatus |
| US4348422A (en) * | 1978-02-13 | 1982-09-07 | Studiengesellschaft Kohle M.B.H. | Process for the direct decaffeination of aqueous coffee extract solutions |
| DE2852848A1 (de) * | 1978-12-07 | 1980-06-19 | Foster Wheeler Energy Corp | Vorrichtung zur steuerung der stroemungsverteilung durch einen regenerator fuer ein adsorptionsmittel |
| US4246291A (en) * | 1979-03-26 | 1981-01-20 | General Foods Corporation | Decaffeination of aqueous extracts |
| US4341804A (en) * | 1979-03-26 | 1982-07-27 | General Foods Corporation | Decaffeination of aqueous roasted coffee extract |
| US4337584A (en) * | 1980-09-05 | 1982-07-06 | Johnson Lawrence D | Heat pump grain dryer |
| US4416859A (en) * | 1981-02-17 | 1983-11-22 | Ga Technologies Inc. | Countercurrent solids-fluid contactor |
| US4816275A (en) * | 1983-03-28 | 1989-03-28 | Chock Full O'nuts Corp. | Decaffeination of aqueous extracts |
| US4820537A (en) * | 1987-03-13 | 1989-04-11 | General Foods Corporation | Method for decaffeinating coffee with a supercritical fluid |
| US4911941A (en) * | 1988-08-05 | 1990-03-27 | General Foods Corporation | Method for decaffeinating coffee with a supercritical fluid |
| US4996317A (en) * | 1988-08-05 | 1991-02-26 | Kraft General Foods, Inc. | Caffeine recovery from supercritical carbon dioxide |
-
1989
- 1989-06-06 US US07/362,156 patent/US4951561A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-05-08 FI FI902297A patent/FI90314C/fi not_active IP Right Cessation
- 1990-05-14 NZ NZ233674A patent/NZ233674A/xx unknown
- 1990-05-22 EP EP19900305554 patent/EP0402003A3/en not_active Withdrawn
- 1990-05-30 AU AU56109/90A patent/AU630456B2/en not_active Ceased
- 1990-06-05 CN CN90104058A patent/CN1047814A/zh active Pending
- 1990-06-05 NO NO90902482A patent/NO902482L/no unknown
- 1990-06-05 KR KR1019900008252A patent/KR910000078A/ko not_active Application Discontinuation
- 1990-06-05 CA CA002018312A patent/CA2018312A1/en not_active Abandoned
- 1990-06-06 JP JP2148451A patent/JPH0327249A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO902482D0 (no) | 1990-06-05 |
| FI902297A0 (fi) | 1990-05-08 |
| AU630456B2 (en) | 1992-10-29 |
| FI90314C (fi) | 1994-01-25 |
| KR910000078A (ko) | 1991-01-29 |
| CN1047814A (zh) | 1990-12-19 |
| EP0402003A2 (en) | 1990-12-12 |
| JPH0327249A (ja) | 1991-02-05 |
| AU5610990A (en) | 1990-12-13 |
| US4951561A (en) | 1990-08-28 |
| NZ233674A (en) | 1991-10-25 |
| EP0402003A3 (en) | 1991-07-03 |
| NO902482L (no) | 1990-12-07 |
| CA2018312A1 (en) | 1990-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI90314B (fi) | Laite neste/kiintoainekerroksen käsittelemistä varten | |
| US4412923A (en) | Process and apparatus for extracting ions from a clear liquid or a liquid containing materials in suspension by contact with an exchange substance | |
| DE3234911A1 (de) | Fliessbettapparatur | |
| DE102018222882A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen Hochdruckbehandeln von Schüttgut durch Extrahieren und/oder Imprägnieren sowie Verwendung | |
| KR19980702628A (ko) | 액체로부터 비용해 입자를 분리하기 위한 방법 및 장치 | |
| SE1650535A1 (en) | A reactor comprising a nozzle for cleaning fluid, a kit and a method | |
| US3954620A (en) | Filtration and backwashing apparatus for use with a water filtration system | |
| RU2466782C2 (ru) | Емкость, содержащая слой гранул, и система распределения газовой и жидкой фаз, циркулирующих в упомянутой емкости в восходящем потоке | |
| US3159383A (en) | Method of mixing materials and a pneumatic mixing device adapted to said method | |
| US5104229A (en) | Method and apparatus for blending and withdrawing solid particulate material from a vessel | |
| US4553849A (en) | Method for blending solids or the like | |
| US4062697A (en) | Method and apparatus for countercurrent washing of particulate solids | |
| DE1296581B (de) | Schwerkraft-Trennvorrichtung | |
| EP0182297A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Textilgut | |
| US4193839A (en) | Flow control method and apparatus for continuous wood chip digester screenless liquor extractor | |
| IE901841L (en) | Solid-fluid contacting apparatus with screen at fluid outlet | |
| DE2106564A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ver teilung von Schlamm in einem Reaktions ofen | |
| WO2014184443A1 (en) | A system and method to regulate consistency in a blow or pulp tank | |
| FI65826C (fi) | Anordning och foerfarande foer kontinuerlig kokning av cellulosaraomaterial | |
| US3713626A (en) | Mixing apparatus for pulverulent or granular material and improved method for mixing such material | |
| DE2361627A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur gegenstrombehandlung von zellulose-faser-material | |
| US4859316A (en) | Process and apparatus for withdrawing solids from a vessel | |
| EP0247235A1 (de) | Druckluftförder- und Dosiereinrichtung | |
| DE202007016444U1 (de) | Wirbelschichtprozessbehälter | |
| USRE30710E (en) | Tiered container with flow distribution system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: JENIKE & JOHANSON, INC. |