NL9000081A - Vat voor het met een fluidum behandelen van een fijndelig materiaal. - Google Patents

Description

Titel: vat voor het met een fluïdum behandelen van eenfijndelig materiaal.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een vatvoor het met een fluïdum behandelen van een fijndeligmateriaal, zoals korrels, poeder, schilfers en dergelijke.

Dergelijke vaten zijn algemeen bekend en worden onder¬meer toegepast voor het behandelen van voedingsprodukten,zoals bijvoorbeeld: tarwe, rijst, kruiden, noten, koffie etc.Bijvoorbeeld wordt graan met stoom behandeld teneinde ditzacht te maken, zodat dit als ongemalen korrel bij devervaardiging van volkorenbrood kan worden toegepast. Ofbijvoorbeeld het met superkritisch kooldioxyde behandelenvan koffie, om deze caffeïne-arm te maken.

Dergelijke vaten zijn doorgaans extractievaten, waarbijhet zeer moeilijk is, na behandeling van het fijndeligemateriaal met het fluïdum, het fluïdum van het fijndeligemateriaal te scheiden. Daar geen goede scheiding van hetfijndelige materiaal en het gebruikte fluïdum kan wordenuitgevoerd is een aanvullende reinigingsbewerkingnoodzakelijk, teneinde het fluïdum gereed te maken voor eennieuwe behandeling, hetgeen eveneens tot een aanzienlijkverlies van fluïdum leidt.

Voorts levert bij een ladingsgewijze behandeling vaneen fijndelig produkt met een vloeistof, het verwijderenvan de vloeistof problemen op. Het fijndelige materiaalverstopt altijd enigszins de vloeistofafvoer, waardoor degehele bewerking langer duurt en het behandelde fijndeligemateriaal na afloop nog een belangrijke hoeveelheid vloeistofbevat.

De uitvinding beoogt de bovengenoemde nadelen volgensde stand van de techniek te overwinnen en het vat voor hetmet een fluïdum behandelen van een fijndelig materiaalomvat daartoe volgens de onderhavige uitvinding een in hoofd¬zaak gesloten wand met daarin een geperforeerde korf, die opeen bepaalde hoogte van het vat met de gehele binnenomtrekvan de buitenwand in aanraking is, zodat het vat in eengescheiden boven- en benedengebied wordt verdeeld, waarbijhet vat voorts produkttoe- en afvoermiddelen omvat voor hetaan de korf toe- en afvoeren van fijndelig materiaal,alsmede fluïdumtoe- en afvoermiddelen voor het aan het vattoe- en afvoeren van fluïdum, waarbij telkens één van defluïdumtoe- respectievelijk afvoermiddelen uitmond in hetbenedengebied van het vat en de andere in het bovengebied,een en ander zodanig, dat het fijndelige materiaal methet fluïdum kan worden doorstroomd.

Het vat volgens de onderhavige uitvinding heeft hetvoordeel, dat het daarbij niet mogelijk is dat korrelvor¬mig materiaal met het fluïdum wordt meegevoerd, waardoorna behandeling van het fijndelig materiaal met hetfluïdum, het fluïdum niet aanvullend behoeft te worden ont¬daan van meegesleurd fijndelig materiaal. Bovendien bezithet vat volgens de uitvinding een groot afvoeroppervlak op dekorf, zodat het afvoeren van bijvoorbeeld vloeistof, nadateen hoeveelheid van een fijndelig materiaal daarmee isbehandeld, geen enkel probleem oplevert. Voorts kan hetvat volgens de onderhavige uitvinding voor een groot aantaltoepassingen worden gebruikt, zoals bijvoorbeeld sterilise¬ren, dat wil zeggen het produkt gedurende een bepaalde tijdop een bepaalde hoge temperatuur houden, of poffen, dat wilzeggen het produkt enkele minuten bij een hoge temperatuurbrengen, door bijvoorbeeld stoom, zodat het produkt vochtopneemt en/of een zekere temperatuur bereikt, waarna de drukwordt afgelaten. Bij mais treedt door de zogenaamde "flash effekten" van vocht in het produkt de vorming van een luchtigprodukt op. Tevens is het vat volgens de onderhavige uitvin¬ding vanzelfsprekend eveneens geschikt voor het onder drukbehandelen van fijndelig materiaal, alsmede voor hetextraheren van fijndelig materiaal met behulp vaneen fluïdum. Zoals bijvoorbeeld het extraheren van olie uitnoten met behulp van een oplosmiddel, of caffeïne uitkoffiebonen. De toe- en afvoermiddelen van het fijndeligemateriaal in het vat volgens de onderhavige uitvinding staanniet rechtstreeks in verbinding met de toe- en afvoermiddelenvan het fluïdum, doch daartussen bevindt zich de genoemdegeperforeerde korf.

Met voordeel is de korf gevormd uit twee tapstoelopende geperforeerde delen, die met de breedste zijdeaan elkaar zijn bevestigd, waarbij de afmetingen van dezebreedste zijde overeenkomen met de binnenafmetingen van dewand van het vat en dat de korf ter plaatse van ditbreedste gedeelte aan de binnenzijde van de wand van het vatis bevestigd.

Aldus is het mogelijk voor het fluïdum, dat vanafde bovenzijde, of de onderzijde het vat binnentreedt, door eengroot oppervlak in respectievelijk de boven- of onderzijdevan de korf binnen te treden en aan de andere zijde daaruitte treden, zodat een goede aanraking van het fluïdum met hetfijndelige materiaal wordt gewaarborgd. Door dezeopstelling worden twee van elkaar gescheiden ruimten in hetboven- en ondergebied van het vat gevormd, die wordenbegrensd door de wand van de korf en de wand van het vat inde boven respectievelijk onderzijde daarvan, waarbij de eneruimte de fluïdum toevoermiddelen uitmonden en in de andereruimte de fluïdumafvoermiddelen.

Met voordeel is de korf vervaardigd uit metaalgaas,geperforeerd metaalplaat of geëxpandeerd metaal. Dezematerialen kunnen in allerlei afmetingen en maasbreedtenworden verkregen, waardoor het toepassingsgebied van het vat volgens de uitvinding uitermate breed wordt, dat wil zeggendat zowel korrelvormig als poedervormig materiaal kan wordenbehandeld en men dus niet door de afmeting van de deeltjeswordt beperkt. Tevens is een metalen korf zeer sterk encorrosiebestendig en zal doorgaans geen nadelige invloedhebben op bijvoorbeeld te behandelen voedingsstoffen.

Met voordeel zijn de fluïdumtoe- en afvoermiddelenuitgevoerd in de vorm van een toe- respectievelijk afvoerka¬naal en zijn de produkttoe- en afvoermiddelen uitgevoerdals op de boven- respectievelijk onderzijde van het vat aan¬gesloten kanalen, die kunnen worden afgesloten door een klep,bij voorkeur een conische toe- respectievelijk afvoerklep,waarvan de top tegengesteld gericht aan de toe-respectievelijk afvoerrichting van het produkt isopgesteld. De conische vorm van genoemde kleppenvereenvoudigt het openen en sluiten daarvan en minimaliseertbeschadiging van het fijndelige materiaal.

Met zeer veel voordeel is de korf enigszins beweegbaarin het vat gemonteerd. Wanneer een fijndelig materiaal metbijvoorbeeld stoom wordt behandeld kan het gevolg daarvanzijn dat het materiaal enigszins plakkerig wordt, waardoorhet aan de binnenzijde aan de korf zal kunnen hechten. Doorde beweegbaarheid van de korf kan door het schoksgewijsinvoeren van het fluïdum het aanhangende fijndeligemateriaal van de wand van de korf worden geschud.

Bij een bijzondere uitvoeringsvorm van het vat zijnde fluïdumtoevoermiddelen aangebracht in de afvoerklep vanhet fijndelige materiaal.

De fluïdumtoe- en afvoermiddelen zijn doorgaans uit¬gevoerd als toe- respectievelijk afvoerkanalen, doch het iseveneens voordelig wanneer deze zijn uitgevoerd als over deomtrek van het vat verdeeld aangebrachte en in het boven- enondergebied van het vat uitmondende kanalen. Dit is met namevoordelig voor de fluïdumtoevoerzijde van het vat, daar dande gehele omtrek van de korf, die is gevuld met fijndelig materiaal, met schoon ongebruikte fluïdum in aanraking kanworden gebracht, hetgeen een homogene doorstroming tot gevolgheeft.

Met bijzonder voordeel is het vat uitgevoerd als een sluisvoor het met elkaar verbinden van twee houders vanverschillende inwendige druk, en dat de fluïdum toe- enafvoermiddelen zijn ingericht voor het aanpassen van de drukin het vat aan de druk in die houder waarmede het vat doortussenkomst van de desbetreffende klep in verbinding moetworden gesteld.

Het vat volgens de uitvinding is zeer goed geschikt om teworden gebruikt als sluis. Deze kan zowel worden toegepast alssluis tussen twee houders van verschillende druk, waarbijmateriaal uit een houder van hoge druk naar een houder vanlage druk moet worden getransporteerd, als omgekeerd. Ditheeft het voordeel dat de houder, waarin de bewerking met hetmateriaal plaats vindt in feite continu kan werken, zonder denoodzaak van verlagen of verhogen van de druk daarin. Voortszijn de voordelen van het vat, zoals de mogelijkheid vanschudden van de korf, uiterst nuttig bij het gebruiken daarvanals sluis.

Voorts heeft de uitvinding betrekking op een inrichting die isvoorzien van één of meer vaten volgens de uitvinding.

De uitvinding zal in het onderstaande worden toegelichtaan de hand van de tekening. Hierin toont: fig. 1 een vat volgens de onderhavige uitvinding; fig. 2 een conische produktafvoerklep, die is voorzienvan fluïdumtoevoerkanalen.

In fig. 1 is een voorbeeld van een vat volgens deonderhavige uitvinding aangegeven met het verwijzingscijfer 1,waarin zich een korf 3 bevindt, die bij 4 aan de gehelebinnenomtrek van de wand van het vat is bevestigd. 5 en 6zijn fluïdumtoe- en afvoerkanalen en 7 en 8 zijn conischeprodukttoe- en afvoerkleppen.

In werking wordt klep 8 door stang 10 in de richtingvan klep 7 bewogen, waardoor fijndelig materiaal 11 uiteen toevoertrechter 13 of dergelijke in de korf 3 wordt gela¬den. Vervolgens wordt klep 8 gesloten waarna bijvoorbeelddoor kanaal 5 een gas wordt ingevoerd, dat na de korf te heb¬ben doorstroomd door afvoerkanaal 6 uit het vat treedt. Hetzal duidelijk zijn, dat wanneer men als het fluïdum eenvloeistof toepast, bij voorkeur kanaal 6 als toevoerkanaaldienst doet en kanaal 5 als afvoerkanaal. Tevens kan het vatonder druk worden gezet door bijvoorbeeld kanaal 6 te sluitenen door kanaal 5 een gas toe te voeren. Ook kan door hetgebruik van stoom de temperatuur in het vat worden geregeld.

Na behandeling van het fijndelige materiaal 11 in de korf3 met het fluïdum wordt klep 7 door stang 9 in de richtingvan klep 8 bewogen, waardoor de klep 8 wordt geopend en hetfijndelige materiaal 11 via afvoerkanaal 12 de korf 3verlaat.

Hierna is de reactor gereed voor een volgende bewerking.

Het gebruikte fluïdum kan eventueel worden rondgevoerd,teneinde met een beperkte hoeveelheid daarvan een zo goedmogelijke behandeling van het fijndelige materiaal teverkrijgen.

Wanneer de korf 3 enigszins beweegbaar in het vat isgemonteerd, bijvoorbeeld wanneer de korf 3 uit geëxpandeerdmetaal is vervaardigd, kan bij het optreden van plakkerigheidvan het fijndelige materiaal, dat daardoor aan de binnen¬wand van de korf 3 hecht, door via een van de kanalen 5 of 6schoksgewijs een gas of vloeistof toe te voeren, ditmateriaal van de binnenwand van de korf 3 worden geschud.

In fig. 1 is slechts één toe- respectievelijk afvoer¬kanaal (5,6) getoond, terwijl het de voorkeur heeft meerdere vandergelijke kanalen cirkelvormig rond het vat aan te brengen.

Dit betekent dat bij de bovenzijde van het vat cirkelvormigrond het vat verdeeld meerdere kanalen 6 zijn aangebracht enbij de onderzijde van het vat cirkelvormig verdeeld meerdere kanalen 5 zijn aangebracht. Een dergelijke uitvoering heefthet voordeel dat een zeer gelijkmatige en homogene fluïdumtoe- respectievelijk afvoer wordt gewaarborgd. Hierdoor wordtvermeden dat wanneer bijvoorbeeld één toevoerkanaal wordttoegepast het materiaal dat zich het dichtst bij dit kanaalbevindt het meest intensief met het fluïdum wordt behandeld,hetgeen nadelig is voor de homogeniteit van het uiteindelijkebehandelde produkt.

Het gebruik van conische kleppen 7,8 bij de produkttoe-en afvoer heeft het voordeel, dat bij openen en sluitenbetrekkelijk weinig fijndelig materiaal kan worden be¬schadigd en dat de kracht die voor openen en sluiten nodig isbetrekkelijk klein is.

In fig. 2 is een bijzondere uitvoeringsvorm van deproduktafvoerklep 7 getoond. Hierbij is in de stang 9 eenfluïdumtoevoerkanaal 13 aanwezig, dat uitmondt in openingen14 in het oppervlak van de conische klep 7 en dus rechtstreeksin de korf 3. Dit is in het bijzonder van voordeel wanneer eenpoedervormig of fijnkorrelig materiaal met een gasstroomdient te worden behandeld, daar op deze wijze een zwevend bedtot stand kan worden gebracht.

Het vat volgens de uitvinding is zeer goed geschiktvoor alle eerder beschreven toepassingen en bezit de nadelenvan de vaten volgens de stand van de techniek niet.

Claims (9)

1. Vat voor het met een fluïdum behandelen van eenfijndelig materiaal, zoals korrels, poeder, schilfers endergelijke, omvattende een in hoofdzaak gesloten wand metdaarin een geperforeerde korf (3), die op een bepaaldehoogte van het vat (1) met de gehele binnenomtrek van debuitenwand in aanraking is, zodat het vat (1) in eengescheiden boven- en benedengebied wordt verdeeld, waarbijhet vat voorts produkt- toe- en afvoermiddelen omvat voorhet aan de korf (3) toe- en afvoeren van fijndeligmateriaal (11), alsmede fluïdumtoe- en afvoermiddelen voorhet aan het vat toe- en afvoeren van fluïdum, waarbijtelkens één van de fluïdumtoe- resp. afvoermiddelenuitmondt in het benedengebied van het vat (1) en de anderein het bovengebied, een en ander zodanig, dat hetfijndelige materiaal (11) met het fluïdum kan wordendoorstroomd.

2. Vat volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat de korf (3) is gevormd uit twee taps toelopendegeperforeerde delen die met de breedste zijde aan elkaarzijn bevestigd, waarbij de afmetingen van deze breedstezijde overeenkomen met de binnenafmetingen van de wand vanhet vat (1) en dat de korf (3) ter plaatse (4) van ditbreedste gedeelte aan de binnenzijde van de wand van hetvat (1) is bevestigd.

3. Vat volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat de korf (3) is vervaardigd uit metaalgaas, geperforeerdmetaalplaat of geëxpandeerd metaal.

4. Vat volgens één van de conclusies 1 tot 3,met het kenmerk, dat de fluïdumtoe- en afvoermiddelen zijn uitgevoerd in devorm van een toe- respectievelijk afvoerkanaal (5,6).

5. Vat volgens één van de conclusies 1 tot 4,met het kenmerk, dat de produkttoe- en afvoermiddelen zijn uitgevoerd als opde boven- resp. onderzijde van het vat (1) aangeslotenkanalen (12,13) die kunnen worden afgesloten door eentoe- resp. afvoerklep.

6. Vat volgens conclusie 5,met het kenmerk, dat de toe- respektievelijk afvoerklep (7, 8) een conischetoe- respectievelijk afvoerklep is, waarvan de toptegengesteld gericht aan de toe- resp. afvoerrichting vanhet produkt is opgesteld.

7. Vat volgens één van de conclusies 1-6,met het kenmerk, dat de korf (3) enigszins beweegbaar in het vat (1) isgemonteerd.

8. Vat volgens één van de conclusies 1-7,met het kenmerk, dat fluïdumtoevoermiddelen zijn aangebracht in deafvoerklep (7) van het fijndelige materiaal (11).

9. Vat volgens één van de conclusies 1-8,met het kenmerk, dat de fluïdumtoe- en/of afvoermiddelen zijn uitgevoerd alsover de omtrek het vat (1) verdeelde aangebrachte en in hetonder- en/of bovengebied van het vat uitmondende kanalen. LO. Vat volgens één of meer van de conclusies 5-9,met het kenmerk, dat dit is uitgevoerd als een sluis voor het met elkaarverbinden van twee houders van verschillende inwendigedruk, en dat de fluïdum toe- en afvoermiddelen zijningericht voor het aanpassen van de druk in het vat aan dedruk in die houder waarmede het vat door tussenkomst van dedesbettreffende klep in verbinding moet worden gesteld. LI. Inrichting, die is voorzien van één of meer vaten volgenséén of meer van de voorgaande conclusies.