NL8005308A - Werkwijze voor het in een gasatmosfeer brengen en houden van poeder- of korrelvormige stoffen. - Google Patents

Description

a. -at,ϋΙί&ίί·'-.*'«-iMaa.-'MiMMMMU···· '" -Wf. ΊΜΓ~Ι»'··"Ι.1ι ...1.11 .....— - "—···" ^ ___ j _ r ‘ ): vo 1063 • Werkwijze voor het in een gasatmosfeer brengen en houden van poeder- of korrelvorm ge stoffen.-

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in een gas atmosfeer brengen en houden van poeder- of korrelvormige stoffen.

Het is voor' vele poeder- of korrelvormige stoffen, bij voor-5 beeld voedingsmiddelen, gewenst deze in een zo goed mogelijke zuurstofvrije verpakking te brengen en te bewaren, zulks ter verhoging van de houdbaarheid van deze stoffen. Dit geldt in het bijzonder voor osydat ie gevoelige voedingsmiddelen, zoals melkpoeder, koffie e.d.

10 Voor het ia een zuurstofarm milieu verpakken en bewaren van poedervormige stoffen is een werkwijze bekend, waarbij deze stoffen in een eindverpakking worden gebracht, waarna deze wordt ontgast en de, in de poedervormige stoffen aanwezige lucht danwel de aan deze stoffen "aanhangende" lucht door een ander - zuurstofarm -15 gas, bij voorbeeld stikstof, wordt vervangen. Bij een dergelijke werkwijze wordt bijvoorbeeMhet poeder vanaf de fabricageinrichting of een opslagruimte door middel van pneumatisch transport, waarbij lucht als transporterend medium wordt toegepast, naar de plaats waar het uiteindelijke verpakken plaatsvindt, getransporteerd.

20 Op deze plaats wordt het poeder in de eindverpakking, bij voorbeeld uit blik bestaand, gebracht, waarna deze verpakking in een vacuumklok wordt geplaatst. Vervolgens wordt, gewoonlijk door middel van een herhaalde bewerking, de lucht uit de kick geëvacueerd, waarna deze wordt vervangen door een zuurstofarm gas. Hierna 25 wordt de verpakking gesloten.

Deze werkwijze heeft meerdere nadelen. In de eerste plaats is zij gecompliceerd, omdat het ontgassen ladingsgewijze moet plaatsvinden. Verder is voor het uitvoeren van deze werkwijze een relatief hoog energieverbruik nodig, ornd.^t telkens de gehele hoeveel-30 heid, in de klok en het poeder aanwezige, lucht moet worden ver- 80 0 5 308 2 wijderd en vervangen moet worden door een ander gas. Tenslotte is het hij deze werkwijze zeer moeilijk, zo niet onmogelijk, de temperatuur van het vervangende gas te regelen, omdat het moeilijk is de temperatuur· in de vacuumklck op een andere dan de 5 omgevingstemperatuur te handhaven.

De uitvinding beoogt deze nadelen op te heffen en een werkwijze te verschaffen onder toepassing waarvan de gasatmosfeer van verpakte poeder- of korrelvormige stoffen, zowel wat de samenstelling als de aanvangstemperatuur van het gas betreft, willékeu-10 rig kan worden geregeld, zulks gepaard gaande met een laag energie- en gasverbruik.

Volgens de uitvinding wordt bij het transport van de poeder-of korrelvormige stof vanaf de fabricage-inrichting of vanuit een opslagruimte naar de ruimte waar het verpakken plaatsvindt, de 15 stof in contact gebracht met een zuurstofarm gas, onder handhaving van een snelheidsverschil tussen de stof en het gas, waarna het verpakken in een atmosfeer van ditzelfde gas plaatsvindt.

Bij toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding kan worden gebruik gemaakt van een op zichzelf bekende pneumatische 20 transportmethode, waarbij zowel bij cnder-atmosferische druk (zuigmethode) als boven-atmosferische druk (persmethode) kan worden gewerkt.

Volgens ear uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens die uitvinding wordt de poeder- of korrelvormige stof, bij voorbeeld 25 melkpoeder, in een, van een geperforeerde plant voorziene houder of dergelijke gebracht. In het geval van melkpoeder bevat dit ongeveer het eigen volume aan ingesloten lucht. In de houder wordt een zuurstofarm gas of een gasmengsel met de gewenste temperatuur en samenstelling geblazen of gezogen. Middels dit transport— 30 medium wordt de poedervormige stof naar de verpakkingsruimte getransporteerd. In deze verpakkingsruimte wordt het poeder van het zuurst of arme gas afgescheiden, bij voorbeeld onder toepassing van een op zichzelf bekende cycloon en/of door middel van filtratie. Vervolgens wordt het poeder in de atmosfeer van ditzelfde gas ver- 8005308 ........ ......... 3.........

_ «ft* pakt, zodat de samenstelling van het gas in de verpakking gelijk is aan die van het zuurst ofarme, als transportmedium gebruikte, gas. Het transportgas wordt, via een filterinrichting, opnieuw naar de, het poeder bevattende houder geleid.

5 In het navolgende worden de uitdrukkingen "zuurst of arm gas" en "transportgas" voor hetzelfde begrip gebruikt. Hierbij moet worden bedacht, dat er uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn, waarbij het "transportgas" feitelijk geen transporterende rol vervult, omdat bij die uitvoeringsvormen het transport door middel 10 van de zwaartekracht plaatsvindt.

Opdat de verpakte poeder- of korrelvormige stof met een goed conserverende gas atmosfeer wordt omgeven, moet het zuurstofgehalte in het transportgas een - vooraf bepaalde - waarde niet overschrijden. Dit betekent, dat het oorspronkelijk in de poeder- of 15 korrelvormige 'stof aanwezige gas, dan wel het "daaraanhangende" gas, in het bijzonder lucht, op effektieve wijze moet worden verdund met het transportgas. Hiertoe wordt aan het transportgas . regelmatig vers, zuurstofarm gas toegevoerd, terwijl men met zuurstof verrijkt transportgas regelmatig laat ontwijken.

20 Stel dat men bij voorbeeld een hoeveelheid melkpoeder met

O

een start volume van 2 dm /kg, wil verpakken en bewaren in een gasatmosfeer met een zuurstofgehalte van mar. 3 %. Onder toepassing van zuigtransport is voor het transport van 10^ kg/uur poeder, in ...... .3 . I* een gebruikelijke inrichting, ongeveer 600 m gas nodig. 10 kg 3 3 25 poeder bevat ongeveer 10 cm lucht, welke 2 m zuurstof bevat. De 3 3 600 m gas mag maximaal 3 % zuurstof, of wel 18 m zuurstof be- vatten. De hoeveelheid van 600 m gas mag dus negen maal "rond-

O

lopen", dus moet per uur ongeveer 11 %9 ofwel 66 m gas worden 3 ververst. Omdat het poeder 10 m gas blijft bevatten, moet per uur

O

30 ongeveer 56 m gas worden afgelaten. Dit betekent een besparing 3 van ongeveer 10 m gas/uur ten opzichte van de conventionele gassingsmethode.

Bij het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding is, bij voorbeeld in het recirculatiecircuit van het transportgas, 8005308 « · ' k.....'...............

een op zichzelf hekend zuurstofdetectiesysteem aanwezig. Het signaal hiervan wordt gebruikt om proportioneel een klep (in het geval van het uitvoeren van de werkwijze in een overdruksysteem), dan wel een verdringingspomp (wanneer de werkwijze volgens de 5 uitvinding bij onderdruk wordt uitgevoerd) te sturen, zodat met zuurstof verrijkt gas wordt afgelaten. Eenzelfde zuurstofdetectiesysteem kan worden toegepast voor het regelen van de toevoer van vers zuurstofarm respectievelijk transportgas.

Onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding, 10 waarbij de snelheid van "begassen" van het poeder wordt bepaald döar het snelheidsverschil tussen poeder en gas, is de "begassnelh eid" belangrijk hoger dan die, welke bij de bekende methode wordt verkregen. Het optimum van genoemd snelheidsverschil is afhankelijk van de deeltjesgrootte van het poeder, de verhouding van de 15 volumina gas en poeder, alsmede van de druk en de gassnelheid· Dit v betekent, dat de tijdsduur welke voor het "begassen" nodig is, afhankelijk is van het gebruikte poeder, het type gas en de transportsnelheid.

Een geschikte snelheid van het transportgas ligt tussen 1 en 20 25 m/sec. Gebleken is, dat in het geval van volle melkpoeder in een leidingsysteem bij een transportsnelheid van 10 m/sec en een transportgassnelheid van 25 m/sec, reeds na 3 seconden het poeder omgeven.werd door de uiteindelijk gewenste gasatmosfeer. Een geschikt transportgas is stikstof, doch duidelijk is, dat, afhanke-25 lijk van het gestelde doel, andere gassen, bij voorbeeld koolzuur, of mengsels van gassen eveneens toegepast kunnen worden.

De werkwijze volgens de uitvinding heeft het belangrijke voordeel, dat het transportgas op elke gewenste temperatuur kan worden gebracht. Hierdoor is het mogelijk in de uit eindelijke 30 verpakking een, door de veranderde temperatuur van het transportgas veroorzaakte, wijz-iging van de druk tot stand te brengen.

De uitvinding wordt aan de hand van de tekening nader toegelicht. Van de tekening toont fig. 1 een inrichting welke, zowel in over- als in onderdruk, bij toepassing van de werkwijze volgens 80 0 5 308 .....................5 ............. ...... .....................

de uitvinding kan worden gebruikt. Het poeder met " aanhangende ” of ingesloten gassen, meestal lucht, valt uit een container of komt via een trilbodem of dergelijke in de zogenaamde verzend-doos 1. Deze verzeaddoos bestaat uit een gesloten kast, gewoonlijk 5 uit roestvrij staal vervaardigd, welke voorzien is van een geperforeerde plaat, welke het poeder opvangt. Via retour leiding 10 wordt inert (zuurst of arm) gas aan de onderzijde van de plaat in verzeaddoos 1 geblazen. Door een juiste druk verdeling wordt het poeder gefluidiseerd, waarna het transport (horizontaal, verti-10 kaal of een combinatie hiervan) begint. Via leiding 2 wordt het poeder naar de poederafscheider 3 getransporteerd, alwaar volgens een pp zichzelf bekende wijze, bij voorbeeld door middel van tangen tiêle cyclonering en filtratie het poeder uit het transportgas wordt afgescheiden. Via opening 9 verlaat het poeder de poeder-15 afscheider, waarna het wordt gemengd en/of verpakt in een atmosfeer van het transportgas. Het. transportgas wordt, door middel van de zuig/persventilator 6, via filter U en warmtewisselaar 7, door de retourleiding 10 naar de verzenddoos 1 teruggeleid. In de retourleiding 10 is een zuurstofdetectiesysteem 5 aanwezig, 20 waarvan het signaal wordt gebruikt om een systeem van kleppen en pompen te sturen, waarmede met zuurstof verrijkt transportgas uit het circuit wordt verwijderd en bij 8 vers transportgas aan het circuit wordt toegevoerd.

In fig. 2 wordt schematisch het gassen weergegeven van ge-25 granuleerde, korrelvormige stoffen. Deze uitvoeringsvorm is in het bijzonder geschikt voor het gassen van die stoffen, welke slechts aan geringe mechanische krachten kunnen worden onderworpen. Bij deze uitvoeringsvorm wordt de transportkracht door de zwaartekracht geleverd. Bij toepassing van dit vertikaal systeem is de 30 granulaatsnelheid relatief laag, onder handhaving van een groot snelheids verschil tussen granulaat en transportgas. Via vulopening 11 bereikt de stof, bij voorbeeld afkomstig uit houder 1 of via een niet getékende vulleiding uit een silo, de bovenste zeefplaat 13 van de fluidisatie-inrichting 12. Via een tweede zeefplaat 13 80 0 5 308 - · ........... '........ ............................6 ................."........

en opening 9 bereikt de stof de (niet weergegeven) menger of verpakkingsmachine . Het zuurst of arme gas wordt via leiding 10, waarin de warmtewisselaar 7 en het zuurst of detectiesysteem 5 is aangebracht naar de fluidisatie-inrichting 12 geleid. Via niet getekende 5 kleppen en/of pompen, welke gestuurd worden door de, van het- zuurst of detectiesysteem 5 afkomstige signalen wordt, met zuurstof verrijkt, gas uit het systeem verwijderd, terwijl bij 8 vers, zuurstof-arm,gas wordt toegevoerd.

De voordelen wélke onder toepassing van de werkwijze volgens 10 de uitvinding worden verkregen, zijn talrijk. Zo kan een eenvoudige, weinig bediening vragende inrichting worden toe gepast, welke, in het bijzonder wanneer het signaal van de zuurstofdetectiein-ridating automatisch een stelsel van kleppen en ponpen in beweging zet, in hoofdzaak automatisch en continu werkt. Juist doordat de 15 discontinue begassingsinstallatie niet meer nodig is en het be-gassen continu plaatsvindt, is een‘ aanzienlijke verhoging van de produktie van verpakte poeders mogelijk,Ten opzichte van de bekende methode wordt verder het voordeel verkregen, dat veel vollediger wordt gegast, d.w.z. dat een aanvankelijk laag zuurst of gehalte in 20 de verpakking niet stijgt bij bewaren. Ook is voor de inrichting, welke geschikt is voor het uit voeren van de werkwijze volgens de ' uitvinding een relatief lage investering nodig, terwijl de inrichting zelf weinig ruimte inneemt. Tenslotte is zowel het gas- als energieverbruik belangrijk lager dan bij de bekende werkwijze.

25 Voorbeeld I

Door middel van zuigtransport met stikstof als transport gas werden 10 ton/uur drukverstoven volle melkpoeder door een roestvrij stalen buis met een inwendige diameter van 100 mm en een lengte van 30 m geleid en vervolgens in de atmosfeer van het transportgas in 30 blik verpakt. De gassnelheid bedroeg 21,2 m/sec en de poedersnel-heid 0,7 m/sec. Het stortvolume van het poeder was 20 m /ton. Het rest-zuurstofgehalte van het poeder in de verpakking was 1/8. Per uur werd 198 m met zuurstof verrijkt transportgas afgelaten, ter-

O

wijl 198 m vers transportgas werd toegevoerd.

80 0 5 308 ti

Voorbeeld II

"

Voorbeeld I werd herhaald, doch nu werd 66 m /uur vers trans-

O

pörtgas toegevoerd, terwij 1 66 nr/uur werd afgelaten. Het zuurstofgehalte in het verpakte-poeder bedroeg nu 3 %.

V

80 05 308

Claims (5)

1. Werkwijze voor het in een gasatmosfeer brengen en houden van luchtbevattende poeder- of korrelvormige stoffen, met het kenmerk, dat deze stoffen bij het transport vanaf de fabricage-in richting of vanuit een opslagruimte naar de verpakkingsruimte, in contact 5 worden gebracht met een zuurstofarm gas, onder handhaving van een snelheidsverschil tussen de stoffen en het gas, waarna de stoffen, in een atmosfeer van dit zelfde gas,worden verpakt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat poedervormige stoffen in een leidingsysteem door toepassing van een zuur-10 stofarm transportgas naar de verpakkings ruimte worden getransporteerd, waarna het verpakken in een atmosfeer van dit zelfde transportgas plaatsvindt.

3. Werkwijze volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat het zuurstofgehalte in het zuurstofarme gas binnen de grenzen van 15 0.,5-5 vol.? wordt gehouden. . h. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het zuurstofgehalte in het zuurstofarme gas wordt geregeld door het aflaten van met zuurstof verrijkt gas uit· en het toevoeren van vers gas in relatie tot de hoeveelheid zuurstof, welke de poeder- of 20 korrelvormige stoffen bevatten.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-U, met het kenmerk,' dab als zuurstofarm gas stikstof wordt gebruikt.

6. Werkwijze volgens conclusies 1-U, met het kenmerk, dat de snelheid van het gas 1-25 m/sec bedraagt. 25 7· Werkwijze volgens een of meer der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het temperatuursverschil tussen het transportgas en de omgeving wordt gekozen in relatie tot de gewenste onder- respectievelijk overdruk in de eindverpakking. 80 0 5 308